تقويت اتصالات برشي دوگانه پيچ و مهره در سازه هاي چوبي با استفاده از صفحات GFRP

Reinforcement of Bolted Timber Joints Using GFRP Sheets in Poplar and Pine Woods

به منظور بررسي تقويت اتصالات چوبي، اتصالات دو گانه از چوب هاي كاج و صنوبر تهيه و با استفاده از اتصال دهنده پيچ و مهره به هم متصل شدند. صفحات پلاستيكي تقويت شده با الياف شيشه (GFRP) در دو نوع مختلف تجاري و در ضخامت هاي 05/0وmm 1 به عنوان تقويت كننده و پوشش روي اتصالات با استفاده از رزين اپوكسي، استفاده شد. هم چنين، به منظور حفظ ظاهر اتصال و نماي طبيعي چوب، در نيمي از نمونه ها از لايه نازك چوب نيز روي كامپوزيت استفاده شد. در مجموع 32 نمونه اتصال و 8 نمونه به عنوان شاهد ساخته شد. پس از آماده سازي نمونه ها، آزمون كشش روي آنها اجرا شد. نتايج نشان داد، مقدار بار و تنش اعمال شده با تقويت اتصال افزايش مي يابد و در اين ارتباط تنها اثر نوع صفحات كامپوزيتي معني دار است و نوع گونه اثر معني داري ندارد. هم چنين نتايج نشان داد، تقويت اتصالات موجب تغيير شكل شكست در نمونه هاي چوبي مي شود، به طوري كه هيچ يك از نمونه هاي تقويت شده در محل اتصال با پيچ دچار شكست نشده، تنها در محل پيچ دچار لهيدگي مي شود. در نتيجه مي توان گفت با تقويت اتصال، ضريب اطمينان سازه افزايش يافته و ترك هاي ناگهاني و عميق در اتصال چوبي ايجاد نمي شود.

Failure in timber structures occurs mainly in crucial points such as joints areas. Therefore, the idea of using composite sheets in timber joints has been introduced as a method in order to increase the strength and ductility behaviour of timber joints. This research aims to study the behaviour of bolted joints in poplar and pine woods, which are reinforced by two types of GFRP sheets. A single shear bolted joint consisted of 3 timber members whose length and width were 30 cm in length and 5 cm in width. The thickness of each member was 4 cm for internal part and 2 cm for external part. The employed steel bolt was 10 cm in length and 1 cm in diameter. In this respect, one layer of GFRP sheet was used to be bonded to timber members by using epoxy resin and left between the clamps for 24 hours. They were then kept at room temperature for three weeks. Also the effect of adding a wood veneer on the reinforced joints was investigated. The tensile strength of the reinforced and control samples (un-reinforced joints) was measured according to ASTM D5652-92 standard. The results show that the reinforced samples have higher tensile strength compared to that of reinforced joints, although it is not statistically significant. Also, two types of sheets influence the joint behaviour as the reinforced joints display more ductility behaviour.