عملكرد سازه اي اتصال گوشه مقاوم سازي شده با پليمرهاي تقويت شده با الياف تحت بارگذاري كشش قطري

Structural Performance of Corner Joint Reinforced with FRP under Diagonal Tension Loading

در تحقیق حاضر عملكرد سازه‌ای اتصال گوشه مقاوم‌سازی شده با پلیمرهای تقویت شده با الیاف در ناحیه حداكثر تنش كششی (گوشه داخلی) تحت بارگذاری كشش قطری مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور 1 تا 3 لایه از پارچه‌های تك جهته الیاف شیشه، كربن و كولار مورد استفاده قرار گرفت و عمل لایه‌گذاری به صورت دستی و با استفاده از دو نوع رزین وینیل‌استر و اپوكسی انجام گرفت. نتایج اندازه‌گیری نیرو و تغییرمكان در حد تسیلم، نشان داده‌اند كه لایه‌های تقویت كننده تا حدی قادر به-جلوگیری از باز شدن اتصال تحت بار هستند. با افزایش بار و با جدا شدن الیاف از سطح چوب و یا شكست اعضا در ناحیه‌ای نزدیك به سطح مشترك، گسیختگی در اتصال مشاهده شده است. همچنین به دلیل این‌كه محل تقویت اتصال با پلیمرهای تقویت شده با الیاف دارای حداكثر مقدار تنش برشی است، جداشدن الیاف از سطح چوب افزایش یافته‌است. به‌علت دشواری لایه گذاری با زاویه 90 درجه و احتمال تشكیل حباب‌های هوا چسبندگی مناسب كاهش پیدا می‌كند. نتایج بررسی رفتار تقویت كنندگی پلیمرهای تقویت شده با الیاف نشان داده‌اند كه ماتریس وینیل‌استر در مقایسه با ماتریس اپوكسی و همچنین الیاف شیشه و كربن نسبت به الیاف كولار عملكرد بهتری داشته‌‌اند.

In this study, structural performance of corner joint reinforced by fiber reinforced polymers (FRP) at the area of maximum tension stress was investigated under diagonal tension loading. Therefore 1 to 3 layers of unidirectional woven of Glass, Carbon and Kevlar were used and hand lay-up was done by vinyl ester and epoxy resins. Results of load-displacement curve at yield point exhibited capability of the reinforcing layers in preventing joint opening to some extent under load. However, failure was observed at the joint due to picking fibers from wood surface or members fracture near the interface when loading increased. Since the reinforced zones of the joints by FRP show the maximum shear stress, consequently the separation of fibers from wood surfaces increased at these locations. The adhesion of FRP layers to joint surface was not appropriate due to difficult process of layering at right angle of joints followed by probable formation of air bubbles. The results of assessing FRPs reinforcing behaviour indicated that application of vinyl ester in comparison with epoxy as matrix exhibited better performance. In addition, glass and carbon fibers showed better performance than Kevlar fibers as reinforcing agents.