مقاوم سازي دال هاي بتن مسلح زير بار انفجار با تركيب GFRP-PU وCFRP-PU

RC Slabs Retrofitting Against Blast Loading by GFRP-PU and CFRP-PU

براي كاهش آسيب سازه ها در بارگذاري انفجاري، مي توان دال هاي بتن مسلح موجود را با ورق هاي CFRP و GFRP بهسازي و مقاوم سازي نمود. در اين مقاله با مدل سازي عددي نمونه هايي از دال هاي بتن مسلح با و بدون تقويت نشان داده شد كه استفاده از ورق هاي فوق كه موادي با مقاومت بسيار زياد و رفتاري الاستيك هستند اگرچه در كاهش تغيير شكل دال موثرند ولي به ظرفيت جذب انرژي سازه چندان نمي افزايند. استفاده از پوشش Polyurea (PU) با رفتار الاستو پلاستيك بر روي ورق هاي فوق، علاوه بر كاهش تغيير شكل، جذب انرژي را تا 40% افزايش مي دهد. اين تركيب تقويتي به نحوه استقرار حساس است به طوري كه اگر ابتدا پوشش PU بر روي بتن و سپس ورق هاي سخت روي آن قرار گيرد كار آيي آن نسبت به حالت قبل 30% كاهش خواهد يافت. در حالتي كه تقويت در وجه رو به انفجار نصب گردد نسبت به نصب در وجه پشتي دال، جذب انرژي را تا 50% مي افزايد. همچنين در اين تحقيق نشان داده شده است كه استفاده از PU به تنهايي مفيد نيست و بايد با مواد سخت توامان بكار گرفته شود.

For the purpose of reducing structural damage against blast loading, fiber reinforced polymers sheet (CFRP, GFRP) can be used to retrofit the RC slabs. In this study, specimen of reinforced concrete slabs with or without retrofitting are modeled numerically. The results show that using high resistant, elastic material such as FRP sheets, are effective in reducing deformation of slabs, but it doesn’t significantly increase the energy absorption capacity of structure. Using Polyurea (PU) coating with elastoplastic behavior on the FRP sheets, in addition of deformation reducing, will increase the absorption of energy up to 40 percent. In this combination, layer arrangement has an important role, so that if the PU coating is positioned between concrete and hard sheets, its efficiency will be reduced by 30% compared to the previous arrangement. When the reinforcement element is placed in front of the slab, it will increase the energy absorption up to 50 percent compared to the state where it is placed in the back of the slab. It has been also shown that PU alone is not useful and it should be used with stiffeners for better results.