مقاوم‌سازي تيرهاي بتن‌آرمه با CFRP پيش‌تنيده به روش نصب در نزديك سطح

Strengthening of RC Beams with Prestressed NSM CFRP Laminates

مقاوم سازي سازه‌هاي بتن‌آرمه از قبيل پل‌ها، تيرهاي بتن‌آرمه و ... در سازه هاي آسيب ديده و يا داراي ضعف طراحي يا اجرا مطرح مي‌باشد. يكي از روش‌هاي مقاوم‌سازي سازه‌هاي بتن‌آرمه استفاده از FRP به‌صورت نصب در نزديك سطح (NSM) مي‌باشد. از سوي ديگر با توجه به ظرفيت كششي بالاي الياف كربن و براي استفاده بهتر از اين ظرفيت، استفاده ازFRP پيش‌تنيده در مقاوم‌سازي سازه‌هاي بتن‌آرمه به‌صورت وسيعي مورد تحقيق قرارگرفته است. در تحقيق حاضر مقاوم‌سازي تيرهاي بتن‌آرمه با CFRP پيش‌تنيده و با استفاده از روش NSM مورد بررسي آزمايشگاهي قرارگرفته است. به اين منظور 3 عدد تير بتن مسلح دو سر سـاده ساخته شدند. از اين تعداد، يك تير تقويت نشده (كنترل)، يك تيـر به‌صورت NSM با FRP معمولي، يك تير به‌صورت NSM با FRP پيش‌تنيده ساخته شد. همچنين تير كنترل آسيب‌ديده، مقاوم سازي شده و همه نمونه ها تحت آزمايش خمش سه‌نقطه‌اي قرار گرفتند. نتايج آزمايش‌ها حاكي از آن است كه اعمال پيش‌تنيدگي در نمونه‌هاي تقويت ‌شده باعث تعويق لحظه‌ي ترك‌خوردگي بتن و درنتيجه افزايش محسوس مقدار بار متناظر بـا لحظـه‌ي ايجـاد اولــين تــرك در تيرهــاي بتنــي مــي‌گــردد. همچنين تيرهاي پيش‌تنيده، بار ترك‌خـوردگي و بار تسليم بيشتري را در مقايسه با نمونه‌ي تقويت شده‌ي غير پيش‌تنيده تحمل كردند. تيرهاي تقويت شده‌ي پيش‌تنيده در مقايسه با نمونه‌ي غير پيش‌تنيده داراي ظرفيت باربري نهايي بيشتري بوده و شكست آن‌ها متناظر با خيزهاي كوچك‌تري است.

In the present paper, results of experimental investigations on the flexural strengthening of reinforced concrete beams using prestressed carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates with near-surface mounted (NSM) method are presented and compared with the results of non-prestressed and non-strengthened specimens. Flexural strength tests of concrete using simple beams with center-point loading are conducted and crack propagation, mid-span load-deflection curves, ductility coefficient, energy absorption capability, and failure modes are discussed.