بررسي رفتار ستون هاي بتن مسلح ساخته شده از بتن با مقاومت بالا و محصور شده با غلاف GRP و دورپيچ FRPC

Investigation on the behaviour of reinforced concrete columns made of high-strength concrete, enclosed with GRP casing and CFRP sheets

اين مقاله نتايج انجام آزمايش فشار محوري بر ستون‌هاي بتن‌مسلح ساخته شده از بتن با مقاومت بالا كه با استفاده از غلاف لوله‌هاي پلاستيكي تقويت‌شده با الياف شيشه و هم‌چنين دورپيچ كامپوزيت‌هاي الياف پليمري تقويتي ، محصور شده‌اند، را ارائه مي‌كند. هدف اين مطالعه، بررسي رفتار و ظرفيت باربري ستون‌هاي بتن‌مسلح محصور شده با غلاف GRP و دورپيچ ورق‌هاي CFRP زير بارهاي فشاري است. در اين تحقيق تأثير استفاده از غلاف GRP، دورپيچ CFRP و هم‌چنين تعداد لايه‌هاي CFRP بررسي شده است. در اين تحقيق 6 ستون بتن‌مسلح استوانه‌اي از بتن با مقاومت بالا تهيه شدند، نصف ستون‌ها (گروه1) داراي غلاف GRP و نصف ديگر (گروه2) فاقد غلاف بودند. از هر گروه، يك ستون هيچ‌گونه لايه تقويتي CFRP نداشت، يك ستون با يك لايه و ستون ديگر با دو لايه ورق تقويتي دورپيچ شدند. تمام ستون‌ها تحت نيروي فشاري متمركز آزمايش شدند. نتايج نشان داد كه استفاده از دورپيچ CFRP و غلاف GRP باعث بهبود مقاومت فشاري و شكل-پذيري ستون‌هاي بتن‌مسلح مي‌شود. افزودن يك لايه و دو لايه دورپيچ CFRP به طور ميانگين باعث افزايش %2/10 و %8/24 مقاومت فشاري ‌گرديدند، درحالي كه استفاده از غلاف GRP به طور ميانگين باعث افزايش 38/3 برابري مقاومت فشاري ستون‌ها شده است. نتايج حاكي از آن است كه گرچه دورپيچ CFRP و غلاف GRP هر دو ايجاد محصوريت مي-كنند، ولي غلاف GRP به خاطر محصوريت بيش‌تر، تاثير بسيار افزون‌تري بر افزايش مقاومت فشاري و همين‌طور شكل‌پذيري ستون‌هاي بتن‌مسلح دارد.

This paper presents the results of an axial pressure test on reinforced concrete columns made of high-strength concrete, which are encapsulated using a glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) and also with fiber reinforced polymer (FRP). The purpose of this study was to investigate the load bearing behavior of concrete columns enclosed with GRP casings and CFRP composites under compressive loads. In this research, the effect of using the GRP casings, CFRP sheets, and also the number of CFRP layers has been investigated. In this research, six circular reinforced concrete columns were manufactured from high-strength concrete, half of columns (group 1) had a GRP casing and the other half (group 2) without casing. From each group, a column had no CFRP reinforcement layer, a column with one layer and another column with two layers of CFRP reinforcement. All columns were tested under concentrated compressive force. The results showed that the use of CFRP sheets and GRP casings improved the compressive strength and durability of the reinforced columns. The addition of a layer and two layers of CFRP increased an average of 10.2% and 24.8% in compressive strength, while the use of a GRP casing increased averagely 3.83 times in compressive strength of the columns. The results indicate that although the CFRP sheets and the GRP casings are both enclosed, the GRP casings, due to their greater enclosure, have a much greater effect on the compressive strength and the ductility of the reinforced concrete columns.