كليدواژه :
برش , ورقه هاي FRP , مقاوم سازي , تير بتني , مدل جديد
چكيده فارسي :
در سال هاي اخير استفاده از مصالح كامپوزيت FRP به دليل وزن كم، مقاومت كششي بالا و آساني اجرا در سطوح مختلف، بعنوان رويكردي مناسب براي تقويت و مقاوم سازي اعضاي بتن آرمه مطرح و مورد قبول مجامع مهندسي عمران و آئين نامه ها بوده است. از سوي ديگر تحقيقات گستردهاي بر روي تقويت خمشي و محوري اعضاي بتن آرمه با استفاده از ورقه هاي FRP و ميزان بهبود آن انجام شده اما ميزان توجه به مطالعات تحليلي و آزمايشگاهي بر روي مقاومت برشي اعضاي مقاوم سازي شده با FRP و بخصوص تعيين دقيق سهم مصالح كامپوزيت نسبت به بحث مقاومت خمشي و محوري محدود بوده است. در اين مطالعه با استفاده از روش مديريت داده به روش گروهي و همچنين شبكه عصبي مصنوعي چند لايه، مدل‌هايي كارآمد براي تعيين سهم برش تحمل شده توسط ورقه‌هاي U-شكل FRP در تيرهاي بتني مقاومسازي شده بصورت خارجي ارائه شده است. همچنين با انجام آناليز حساسيت، تغييرپذيري مدل هاي ايجاد شده نسبت به متغيرهاي ورودي ارزيابي گرديده است. براي توسعه مدل‌ها، پارامترهاي: كرنش نهايي FRP، ضخامت FRP، مدول الاستيسيته FRP، ميزان و نحوه اجراي FRP، ارتفاع موثر FRP، عرض تير، عمق موثر تير، نسبت دهانه برشي به عمق موثر و مقاومت فشاري بتن در نظر گرفته شده است. براي كنترل صحت نتايج حاصل از مدل هاي ارائه شده، نتايج آنها با مقادير محاسبه شده از ضوابط ACI 440، fib-TG9.3 و JSCE و براساس شاخص هاي آماري متنوع مقايسه شده است. نتايج نشان داده است كه مدل هاي ايجاد شده عملكرد مطلوبي داشته و مي توانند بعنوان رويكردي مطمئن در پيش طراحي برشي تيرهاي بتني تقويت شده با ورقه‌هاي U-شكل FRP مورد استفاده قرار گيرند.
چكيده لاتين :
Due to their lightweight, high tensile strength, and ease to install on irregular surfaces, the use of FRP systems for the repair and strengthening of reinforced concrete structures has become an accepted practice within civil engineering community and codes. Extensive research has been conducted on structural members to identify the improvement in their flexural and axial capacity due to FRP strengthening. However, the analytical and experimental studies on shear strengthening with FRP systems, especially exact determining FRP contribution, are limited. This study provides a multi-layer artificial neural network and group method of data handling approach for predicting the shear contribution of FRP in RC beams strengthened by externally bonded FRP sheets. To achieve the main purpose; ultimate strain of FRP, thickness of FRP, elastic modulus of FRP, width, spacing and angle of FRP sheet, effective depth of FRP, width and of effective depth of beam, compressive strength of concrete, and shear span to depth ratio were considered as input parameters while the shear contribution of the FRP is calculated as the target one. In order to verify the validity of the proposed models, a comparative assessment was conducted between experimental results and predicted values obtained directly from the models and existing guideline equations such as ACI 440, fib-TG9.3, and JSCE. The results indicate that the proposed models could predict the shear contribution of FRP in RC beams strengthened by FRP sheets with a good degree of precision and can be used as a confident approach for pre-design concrete beams strengthened with externally bonded U-shape FRP plates.
