بررسي رفتار دال‌هاي بتني در شرايط زنجيره‌اي و مقاوم‌سازي آنها به كمك الياف FRP

An investigation of Concrete Dalle in Chain Conditions and Their Hardening by FRP Fibers

چكيده يكي از مسايلي كه در حال حاضر به‌صورت گسترده مورد توجه مهندسين عمران قرار گرفته است، بحث مقاوم‌سازي سازه‌ها در برابر بارهاي غير عادي مي‌باشد كه از آن جمله مي‌توان به بار انفجار، بارهاي پيامد آتش‌سوزي و ضربه اشاره كرد. يكي از مواردي كه در حال حاضر به منظور مقاوم‌سازي سازه‌ها مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از ظرفيت ناشي از عملكرد زنجيره‌اي اعضاي سازه به منظور مقاوم نمودن سازه در برابر خرابي ناشي از بار‌هاي غير عادي مي‌باشد. در اين بين با توجه به آنكه دال‌هاي بتن مسلح، يكي از اعضاي اصلي بسياري از سازه‌هاي بتني بشمار مي‌آيند، رفتار آنها در شرايط زنجيره‌اي و توانايي آنها در حين عملكرد زنجيره‌اي تاثير بسزايي در حفظ جان افراد و پايداري كلي سازه دارد. با توجه به اين مهم، مقاوم‌سازي آنها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. اولين گام در مقاوم‌سازي و بهبود رفتار يك دال بتني، شناخت رفتار دقيق آن در شرايط زنجيره‌اي مي‌باشد. با توجه به اين مهم در اين تحقيق ابتدا يك دال بتن مسلح، مشابه يكي از نمونه‌هاي آزمايشگاهي به كمك نرم‌افزار ABAQUS مدل‌سازي و تحليل شده است و در ادامه، بعد از اطمينان از توانايي نرم‌افزار در مدل‌سازي و تحليل نمونه مربوطه، انواع حالات مقاوم‌سازي و بهبود رفتار دال بتني به كمك الياف FRP در شرايط زنجيره‌اي مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين مطالعه حالات متعددي از لحاظ الگوهاي متفاوت آرايش الياف و ضخامت‌هاي مختلف تحقيق شده است. نتايج نشان داد كه ظرفيت باربري دال، 50% و شكل‌پذيري آن 30% افزايش يافت و هم‌چنين دال‌هاي تقويت شده با الياف FRP توانايي عملكرد مناسبي در شرايط زنجيره‌اي را دارند و مي‌توانند از خرابي ناشي از بارهاي غيرعادي جلوگيري كنند.

Abstract One of the issues that is now of high interest to civil engineers is the hardening of structures against unusual loads( including blast loads, fire-caused loads , impact loads). One of the features which has attracted attention in the field of structure hardening is the application of the capacity derived from chain performance to harden structures against failure caused by unusual loads. In this regard, since the armed concrete dalle is considered one of the main members of concrete structures, their behavior in the chain conditions and their ability during the chain performance greatly affect the lives of personnel and the general sustainability of concrete. In regard to this important point, their hardening is of utmost importance. Therefore in this research, firstly an armed concrete dalle similar to the test samples, has been modeled and analyzed using the ABAQUS software and then ensuring the ability of this software to model and analyze the relevant sample, all kinds of hardening and improving the behavior of concrete dalle using FRP in the chain conditions, has been reviewed. In this research, various status has been studied taking different models of fiber formation and various thickness into consideration. The results showed that the loading capacity of dalle and its formability increased by 50% and 30% respectively and the FRP- reinforced dalles have suitable performance in the chain conditions and can prevent failures caused by unusual loads.