اثر اندازه بر رفتار تيرهاي عميق بتن مسلح تقويت شده با CFRP

معمولاً تيرهاي داراي نسبت دهانه خالص به ارتفاع كمتر از 4 به عنوان تير عميق بتن مسلح شناخته مي شوند. اينگونه تيرها داراي كاربرد وسيعي در سازه هايي همچون سدها، مخازن، كيسون ها، پل ها و سازه هاي بلندمرتبه مي باشند. در اين اعضاي سازه اي به دليل حاكميت شكست برشي، همواره طراحي و تحليل آنها در برابر برش مطرح بوده است؛ بنابراين تقويت و ترميم اينگونه اعضاي سازه اي جهت بهبود مقاومت برشي همواره حائز اهميت است و تاكنون روش هاي گوناگوني براي پيشبرد اين هدف ابداع شده است. يكي از روش هاي كاربردي، استفاده از الياف پليمري CFRP جهت ترميم وتقويت تيرهاي عميق مي باشد. تحقيقات اخير نشان دادند كه تقويت تيرهاي عميق با نوار يا ورق CFRP مي تواند منجر به بهبود مقاومت برشي و رفتار تير عميق گردد. اين مقاله به منظور بررسي تأثير تقويت CFRP بر شدت اثر اندازه تيرهاي عميق انجام گرفته است. بدين منظور با استفاده از روش تحليل عددي در نرم افزار تجاري Abaqus، 53 تير عميق تقويت شده با CFRP به وسيله صحت سنجي آزمايشات پيشين، مدلسازي و تحليل شده اند. نمونه ها تحت بار 2 نقطه اي افزاينده قرار گرفته و در گروه هاي 4 عضوي با عمق هاي 400mm , 600 mm, 800mm mm1000 و   تقسيم بندي شده اند. نسبت دهانه برشي به عمق مؤثر تيرهاي عميق 0.5، 1 و 1.5 است؛ همچنين مقاومت فشاري بتن نيز از  MPa24.8 تا  MPa35 متغير بوده است. به دليل عدم تأثير عرض و ضخامت تير بر شدت اثر اندازه، مقياس ابعاد تيرها به صورت دوبعدي تغيير كرده است؛ بدين ترتيب عرض تيرها ثابت و معادل  mm80 است. نتايج حاكي از آنست كه تقويت تير عميق با زاويه هاي 45 يا 90 درجه به وسيله نوار يا ورق CFRP جهت كاهش اثر اندازه تيرهاي عميق مناسب بوده است. از طرفي افزايش مقاومت فشاري بتن و ثابت نگه داشتن عرض ورق بارگذاري و تكيه گاهي منجر به افزايش اثر اندازه تيرهاي عميق شد. همچنين افزايش نسبت دهانه برشي به عمق مؤثر تير مي تواند در كاهش شدت اثر اندازه تيرهاي عميق تقويت شده با CFRP مؤثر باشد.