مدل سازي تيرهاي بتن آرمه داراي خرابي داخلي تقويت شده با FRP و مقايسه با نمونه آزمايشگاهي

Modeling Reinforced Concrete Beam with Reinforced Internal Failure by FRP and Comparing It with Laboratory Sample

تشخيص نوع و ميزان خرابي در تيرها و سازه از جهت عملكرد و ميزان تاثير گذاري از اهميت بالايي برخوردار است. با وجود تحقيقات بسيار در مورد كاربردCFRP، استفاده از آن به صورت Strips را مي‌توان به عنوان يكي از روش‌هاي مهم عنوان كرد. استفاده از مقياس half scale در ساخت سازه و تيرهاي آزمايشگاهي، نتايج قابل استنادتري را در اختيار قرار مي‌دهد. با توجه به نوع خرابي و ميزان پيشرف ترك هاي بوجود آمده بر روي سطح تير و همچنين رشد ترك ها متفاوت مي‌باشد. در تمامي ساخت و سازه‌هاي صورت گرفته، نحوه اجرا و كيفيت مصالح بكار رفته 2 اصل بسيار مهم در نوع عملكرد و ميزان بازدهي سازه مي‌باشد. در اين تحقيق به شناسايي نوع خرابي هاي موجود در تير بتن آرمه به روش غير مخرب پرداخته شده است.در اين روش استفاده از اجزاي محدود در شناسايي نوع خرابي تير، بدون رسيدن تير به وضعيت ناپايدار را مي‌توان در رده آزمايشات غير مخرب قرار داد. كه از نظر اقتصادي بسيار قابل اهميت مي باشد. از اين رو 16 تير بتني با ابعاد 250 × 250 × 2100 ميلي متر ساخته شده و به دو دسته داراي كامپوزيت FRP و بدون آن تقسيم شده است. هرگروه داراي يك تير كنترل بوده و باقي نمونه ها داراي خرابي ايجاد شده در بتن و ميلگرد مي‌باشند. تيرهاي تهيه شده تحت آزمايش 4 نقطه‌اي قرار گرفته و پس از جمع‌آوري نتايج و بررسي و تحليل داده‌ها، مدل سازي تيرها آغاز گرديده است. با استفاده از روش اجزاي محدود به مدل سازي تمامي تيرهاي ساخته شده در آزمايشگاه پرداخته شده است. نتايج بدست آمده از تحليل مدل سازي و آزمايشگاهي در قالب نمودار بار-تغيير مكان با يكديگر مقايسه شده است. مي‌توان نتايج مدل سازي را تقريب مناسبي از نمونه‌هاي آزمايشگاهي دانست.

Diagnosing type and amount of deficits in beams and structure is highly important in terms of performance and impact. Despite of paramount studies on CFRP application, its usage as Strips can be mentioned as one of the most important ways. Using Half Scale in building structure and lab beams would provide more adducible results. Considering type of breakdown and its progress, the growth cracks on the surface of beams is different. In all constructions, the manner of implementation and the quality of materials are two important principles in terms of performance and efficiency of the structure. In present study, type breakdown in the beam of reinforce concrete is addressed in a nondestructive manner. In this technique, by using finite element method in identifying beam breakdown without creating an unstable condition, one can achieve a nondestructive situation in experiments which is significantly cost – effective. Hence, 16 250mm × 250mm × 2100mm concrete beams were built and divided into two groups with and without FRP composite. Each group has a control beam and remained samples have breakdown in concrete and rebar. Prepared beams were put in a 4 – point experiment and, upon gathering and analyzing relevant data, beams prototyping was begun. By using finite element method, all beams were prototyped in lab. The findings from prototyping and lab analyses are compared in the format of load – location change graph. One can consider the results of prototyping as a proper approximation of lab samples.