مطالعات آزمايشگاهي اثر ورق‌هاي CFRPبر مقاومت برشي تيرهاي عميق دوسر گيردار

The Experimental Study of the Effect of FRP Laminates on Shear Strength of RC Fixed Ended Deep Beams

- تحقيقات انجام شده درباره‌ي ترميم و تقويت تيرهاي بتني عميق [به‌عنوان اعضاي سازه‌اي] بسيار اندك است. در اين مقاله به ارزيابي مقاومت برشي تيرهاي عميق بتن‌مسلح در دو حالت ترميم و تقويت شده با الياف پليمري مركب پرداخته شده است. براي رسيدن به اهداف پژوهش 6 نمونه تير عميق بتني در سه گروه دوتايي با آرماتورگذاري و بتن يكسان و نسبت دهانه برشي به عمق 2، ساخته شده است. در هر گروه يك نمونه به‌عنوان شاهد (بدون تقويت) در نظر گرفته شده كه پس از بارگذاري و شكست كامل، به وسيله‌ي الياف پليمري مركب كربن (CFRP)1 ترميم يافته و تحت بارگذاري مجدد قرار گرفته است. نمونه دوم از هر گروه، از ابتدا مطابق با الگوي تير ترميم يافته، تقويت و سپس بارگذاري شد. نتايج به‌دست‌آمده حاكي از افزايش بار در تيرهاي ترميم يافته و تقويت شده است. به طوركلي ورق هاي CFRP تك‌جهته به‌صورت نواري2 و روي وجوه كناري3 با زاويه o45 ((SS45 [به دليل توزيع 100% الياف، عمود بر راستاي ترك هاي برشي]، بهترين شيوه تقويت در سه گروه مذكور بوده و تا حدود 61% باربري تير را افزايش داده ‌است؛ و در صورتي كه براي ترميم تيرهايي كه در اثر بارگذاري اوليه دچار شكست شده اند استفاده شود، ضمن بازيافت تير، ظرفيت برشي را نيز نسبت به نمونه شاهد تا حدود 7% افزايش مي دهد.

Very little researches hasbeen performed about strengthening and repairing of deep beams. In this paper, shear strength of Reinforced Concrete (RC) deep beams in two cases of repair and strengthening with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) is evaluated. To achieve the objective of the research, six deep beams were constructed in three coupling groups with constant reinforcement arrangement and concrete strength and clear span-to-depth ratio of 2. In each group, one beam without strengthening was used as reference beam. This beam was loaded up to failure and then reinforced by CFRP and reloaded again. The other one was reinforced before loading, similar to the first one. The results indicated that repair and strengthening the beams would increase the ultimate load. In general, when one directional CFRP strip is attached to the face of the beams perpendicular to crack with the angle of 45° (SS45), the ultimate strength is increased by 7 and 61%, respectively. Therefore it can be conclude that SS45 system because of uniform distribution of CFRP perpendicular to the direction of shear cracks, could be the best method for repair and strengthening of tested fixed ended deep beams and in comparison with reference beam, if it used to repair the damaged beam, the ultimate load would increase up to 7 percent.