صفحه محصول - پاورپوینت مقاوم سازی خمشی تیرهای بتن مسلح مقاومت بالا توسط ورقهای FRP

پاورپوینت مقاوم سازی خمشی تیرهای بتن مسلح مقاومت بالا توسط ورقهای FRP (pptx) 20 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 20 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

دانشگاه آزاد اسلامي ـ واحد نيشابور عنوان : ترميم و مقاوم سازي ساختمان استاد ارجمند: جناب آقاي مهندس خسروي دانشجو : رامين طاهري نيا زمستان 86 مقاوم سازي خمشي تيرهاي بتن مسلح مقاومت بالا توسط ورقهاي ورق هاي FRP ورق هاي FRP به سبب نسبت مقاومت به وزن بالا ، مقاومت در برابر خوردگي و مواد شيميايي ، مقاومت در برابر خستگي ناشي از بارگذاريو همچنين نصب سريع در چند سال اخير جهت امر بهسازي و ترميم سازه ها خصوصا سازه هاي بتني به دشت مورد توجه قرار گرفته اند . لايه هاي FRP با وزني معادل 20% وزن فولاد غالبا مقاومتي در حدود 2 تا 10 برابر فولاد از خود نشان مي دهند که وجود اين خاصيت سبب استفاده گسترده از الياف فوق در صنايع گوناگون گرديده است . سالهاي زيادي است که از الياف FRP در صنايع هوا فضا استفاده مي گردد اما در گذشته بهاي نسبتا سنگين اين الياف سبب گرديده بود که استفاده از آنها در صنعت ساختمان ناچيز و محدود باشد ليکن امروزه به دليل گسترش توليد اين مواد و به طبع آن کاهش بهاي آنها و همچنين به سبب برتري هاي خاص اين الياف ، ميت وان توجيه ماسب اقتصادي براي استفاده از آنها ارائه نمود . با توجه به نو پا بودن اين تکنيک تقويت ، از اواسط دهه نود فعاليت هاي گسترده اي بر روي بررسي رفتار اين پليمرها در مقاوم سازي خمشي تيرهاي بتني به وسيله چسباندن اين الياف به ناحيه تحت کشش مقطع انجام شده است که همگي آنها بر بهبود رفتار مکانيکي افزايش مقاومت خمشي تيرهاي تاکيد دارند . [5ـ1]. جهت بررسي کامل تيرهاي بتني مقاوم سازي شده واضح است که علاوه بر جنبه هاي مقاومتي ، عملکرد اعضاء تحت شرايط بهره برداري نيز بايد رضايت بخش باشند و اين امر با تامين مقاومت کافي براي عضو خود به خود تحقق نمي يايد . در يک عضو که به روش مقاومت نهايي طرح شده است ممکن است تغيير مکان هاي ايجاد شده تحت بارهاي بهره برداري بيش از اندازه بزرگ باشد به طوري که سبب آسيب رساندن به قسمت هاي غير سازه اي شود و يا از سوي ديگر ، ترکهاي ايجاد شده در تيرها ممکن است به اندازه اي بزرگ باشند که خوردگي آرماتورها را موجب شود و از نظر ظاهري نيز نا مطلوب باشد . در اين تحقيق آزمايشگاهي اثر ورقهاي FRP در مقاوم سازي خمشي تيرهاي بتن مسلح حاوي بتن با مقاومت بالا مورد بررسي قرار گرفته است . ميزان آرماتور کششي و تعداد لايه FRP در ساخت نمونه ها و تقويت آنها به عنوان متغير در نظر گرفته شده است . تعداد شش تير بتني داراي سطح مقطع ، طول و ميزان ميلگرد فشاري و برشي يکسان حاوي بتن با مقاومت بالا ، داراي آرماتور کششي برابر با و ساخته شده و تحت آزمايش خمش چهار نقطه اي قرار گرفته و عملکرد آنها مورد بررسي قرار گرفته است . از شش نمونه ذکر شده دو نمونه بدون FRP به عنوان نمونه شاهد و چهار نمونه ديگر با يک و چهار لايه FRP مقاوم سازي شده اند . در اين تحقيق 6 تير بتن مسلح حاوي بتن با مقاومت بالا ، با سطح مقطع و طول يکسان ساخته شده و تا لحظه شکست تحت آزمايش خمش چهار نقطه اي قرار گرفتند . تيرها با توجه به مقدار آرماتور کششي آنها به دو گروه تقسيم شده و از هر گروه يک نمونه به عنوان تير کنترل و بدون مقاوم سازي مورد آزمايش قرار گرفته و بقيه نمونه ها با يک و چهار لايه الياف کربن مقاوم سازي شده و سپس تحت بارگذاري قرار گرفتند . طول همه تيرهاي مورد آزمايش 300 سانتيمتر بود که بر روي تکيه گاههايي با دهانه 270 سانتيمتر مورد بارگذاري و آزمايش قرار گرفتند . با توجه به نتايج آزمايشات گذشته [6] ، جهت افزايش اثر مقاوم سازي و تاخير در جداشدگي FRP از سطح بتن ، طول FRP مصرفي برابر با 260 سانتيمتر در نظر گرفته شده است که تقريبا تمامي طول دهانه تير را پوشش مي دهد . سطح مقطع تمامي تيرها مستطيلي و به ابعاد 25×15 سانتيمتر در نظر گرفته شده است . آرماتور فشاري تمامي تيرها دو عدد ميلگرد با قطر 10 ميليمتر و آرماتور کششي نمونه هاي سري الف دو عدد ميلگرد با قطر 16 ميليمتر و براي نمونه هاي سري ب دو عدد ميلگرد با قطر 22 ميليمتر منظور شده است . براي تمامي تيرها از آرماتور برشي يکسان استفاده شده است که عبارت است از خاموت بسته به قطر 10 ميليمتر که در فاصله 9 سانتيمتر از يکديگر در دهانه هاي برشي تير پخش شده اند و طراحي اين خاموتها به گونه اي است که از شکست برشي تيرها جلوگيري شده و شکست نمونه ها به صورت خمشي اتفاق بيفتد . براي بارگذاري از دو بار متمرکز متقارن که به فاصله 90 سانتيمتر از يکديگر قرار گرفت اند استفاده شده است . به اين ترتيب ، مقدار دهانه برش برابر با 90 سانتيمتر و نسبت طول دهانه برشي به عمق موثر برابر با ¼ مي شود که اين مقدار ، تيرهايم ورد نظر را در رده تيرهاي معمولي قرار مي دهد . در شکل 1 ، ابعاد تيرهاي مورد آزمايش به همراه محل نصب کرنش سنج ها و همينطور محل قرار گيري خز سنج ها آورده شده است . کرنش سنجهاي الکتريکي بر روي آرماتور کششي ، فشاري ، برشي و همچنين سطح بتن و FRP در نقاط مختلف چسبانده شده تا در بارهاي مختلف قادر به اندازه گيري ميزان کرنش در مقاطع مختلف بوده تا با استفاده از خيز سنجهاي الکتريکي با دقت بالا که در نقاط مختلفي از تير قرار گرفته اند ، روند افزايش خيز تير نيز به طور کامل مورد بررسي قرار گرفته است . با استفاده از دوربين ترک سنج ، عرض بزرگترين ترک خمشي و برشي نيز اندازه گيري و با هر افزايش باري قرائت و ثبت مي وشند . نام هر تير از دو حرف تشکيل شده است که حرف اول نشان دهنده ميزان آرماتور کششي (سري A يا B ) و نام دوم نشان دهنده تعداد لايه FRP مصرفي جهت مقاوم سازي نمونه مي باشد . در جداول 1 مشخصات تيرهاي ساخته شده در اين تحقيق آورده شده است . براي هر تير تعداد 3 عدد نمونه مکعبي 10×10×10 سانتيمتر در هنگام بتن ريزي نمونه ها ساخته شده و در شرايط مشابه به تيرهاي به عمل آوري شدند . اين نمونه ها در سن 28 روزه تحت آزمايش فشار قرار گرفته و ميانگين مقاومت فشاري آنها برابر با 962 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع بدست آمد . براي تبديل مقاومت فشاري نمونه هاي مکعبي به مقاومت فشاري نمونه استوانه اي استاندارد از ضريب 8/0 استفاده شد که بدين ترتيب مقاومت فشاري بتن مصرفي در تمامي تيرهاي ساخته شده در اين تحقيق برابر با 770 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع در نظر گرفته مي شود . ميلگردهاي آجدار مصرفي ساخت کارخانه ذوب آهن اصفهان و داراي تنش تسليمي برابر با 4200 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي باشند . FRP مورد استفاده در اين تحقيق از نوع کربن با جرم حجمي 78/1 گرم بر سانتيمتر مکعب بوده و ضخامت هر لايه آن برابر با 045/0 ميليمتر مي باشد .رفتار اين ماده تا لحظه شکست به صورت خطي بوده که کارخانه سازنده تنش کششي حداکثر و مدول الاستيسيته آن را به ترتيب برابر با 38500 و 105×23 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع اعلام کرده است . کرنش شکست FRP مصرفي برابر با 7/1 درصد مي باشد . پس از بتن ريزي ، نمونه ها به مدت 28 روز تحت شرايط کاملا مرطوب عمل آوري دشند . دو عدد از تيرها به عنوان نمونه کنترل بدون انجام مقاوم سازي تحت بارگذاري قرار گرفتند . سطح کششي تيرهاي ديگر ابتدا توسط سنگ فرز به ميزان 1 تا 2 ميليمتر ساب زده شده و س=س توسط استون به طور کامل تميز مي گردند . چسب مورد استفاده براي لايه اول (بين سطح بتن و FRP ) از نوع EP-TX بوده که چسبي دو جزئي بوده که پس از اختلاط ، توسط کاردک به طور کامل روي سطح بتن ماليده شده و اولين لايه FRP روي آن قرار گرفته و کاملا توسط چسب اشباع مي گردد . براي چسباندن لايه هاي بعدي (بين ورقهاي FRP ) از چسبي دو جزئي با نام تجاري EP-IN استفاده مي شود . اين چسب توسط فرچه معمولي روي FRP ماليده شده و سپس لايه بعدي روي آن قرار مي گيرد . خصوصيات چسب هاي مصرفي در اين تحقيق در جدول 2 آورده شده است . پس از کامل شدن عمليات مقاوم سازي نمونه ها حداقل به مدت 7 روز در شرايط آزمايشگاه نگهداري شده و پس از نصب کرنش سنج هاي الکتريکي لازم روي سطح FRP و بتن ، تحت بارگذاري قرار مي گيرند . بارگذاري نمونه ها توسط جک هيدروليکي به صورت مرحله اي با کنترل با افزايش پيدا مي کند . پس از هر افزايش بار ، مشاهدات عيني ، قرائت کرنش سنج ها و خيز سنج ها و همينطور نحوه گسترش ترکها روي سطح تير به همراه عرض عريض ترين ترک هاي خمشي و برشي به طور کامل ثبت مي گردد . در شکل 2 نماي کلي از سيستم بارگذاري و محل نصب ابزار دقيق مصرفي آورده شده است . تيرهاي شاهد AH0 و BH0 (بدون مقاوم سازي) ، داراي شکست نرم بوده و پس از تسليم آرماتورهاي کششي ، کرنش در دورترين تار فشاري بتن از 0035/0 در هر دو نمونه تجاوز نموده و با پکيدن بتن ناحيه فشار ، مقطع تخريب مي شود . در شکل 3 نحوه شکست براي تير AH0 آورده شده است . نمونه هاي مقاوم سازي شده در اين تحقيق همگي به واسطه گسيختگي ورقهاي FRP تخريب شده اند . اين شکست به طور ناگهاني بوده و از نو شکستهاي ترد محسوب مي شود . در شکل 4 ، تيرهاي AH4 و BH4 در حالت نهايي و در شکل 5 گسيختگي FRP از نماي نزديک نشان داده شده است .