ConfOrganizer 

تأثیر روش های تقویت با FRP و FRCM بر رفتار خمشی تیرهای بتن مسلح

•   Mr. Javad Sabzi ,  ferdowsi unversity of mashhad ,   
•   Prof. Mohammad Reza Esfahani ,  استاد گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد ,   
•   Mr. Ahmadreza Ramezani ,  دانشگاه فردوسی مشهد ,   

Major Topic: Concrete Structures|سازه های بتنی

Abstract

این پژوهش یک مطالعه‌ی آزمایشگاهی بر روی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با پلیمرهای مسلح الیافی (FRP) و مواد پایه سیمانی مسلح الیافی (FRCM) می‌باشد. بدین منظور چهار تیر بتن مسلح به عرض 250 میلی‌متر، ارتفاع 300 میلی‌متر و طول 2200 میلی‌متر ساخته شد. تیرهای ساخته شده شامل دو تیر تقویت شده با FRP و دو تیر تقویت شده با FRCM می‌باشد. پس از تقویت با FRP و FRCM، تیرها تحت آزمایش خمش چهار نقطه‌ای قرار گرفتند. هدف اصلی پژوهش حاضر مقایسه تیرهای تقویت شده با FRP و FRCM در صورت یکسان بودن مقدار تسلیح خارجی می‌باشد. همچنین تأثیر مقدار میلگرد خمشی بر عملکرد تیرهای بتن مسلح تقویت شده با FRP و FRCM نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که در مقاطع با فولاد کم و زیاد، تقویت با FRCM منجر به افزایش ظرفیت باربری به ترتیب به میزان 6% و 12% در مقایسه با تقویت FRP می‌گردد.

Keywords

تیر; بتن مسلح; تقویت; پلیمرهای مسلح الیافی; مواد پایه سیمانی مسلح الیافی

• این پژوهش یک مطالعه‌ی آزمایشگاهی بر روی تیرهای بتن مسلح تقویت شده با پلیمرهای مسلح الیافی (FRP) و مواد پایه سیمانی مسلح الیافی (FRCM) می‌باشد.
• هدف اصلی پژوهش حاضر مقایسه تیرهای تقویت شده با FRP و FRCM در صورت یکسان بودن مقدار تسلیح خارجی می‌باشد.
• نتایج نشان می‌دهد که در مقاطع با فولاد کم و زیاد، تقویت با FRCM منجر به افزایش ظرفیت باربری به ترتیب به میزان 6% و 12% در مقایسه با تقویت FRP می‌گردد.

1. Sabzi J, Esfahani MR, Ozbakkaloglu T, Farahi B. (2020),“Effect of concrete strength and longitudinal reinforcement arrangement on the performance of reinforced concrete beams strengthened using EBR and EBROG methods,” Engineering Structures, 205, 110072.

2. Sabzi J, Esfahani MR. (2018),“Effects of tensile steel bars arrangement on concrete cover separation of RC beams strengthened by CFRP sheets,” Construction and Building Materials, 162, 470-9.

3. Farahi B, Esfahani M, Sabzi J. (2019),“Experimental investigation on the behavior of reinforced concrete beams retrofitted with NSM-SMA/FRP,” Amirkabir Journal of Civil Engineering, 51, 685-98.

4. Sabzi J, Esfahani M. (2018),“ Flexural Behavior of RC Beams Strengthened by CFRP Sheets in the Beams with low and high Reinforcement Ratios,” Amirkabir Journal of Civil Engineering, 50, 907-18.

5. Khorasani AM, Esfahani MR, Sabzi J. (2019),“The effect of transverse and flexural reinforcement on deflection and cracking of GFRP bar reinforced concrete beams,” Composites Part B: Engineering, 161, 530-546.

6. Arabshahi A, Tavakol M, Sabzi J, Gharaei-Moghaddam N. (2022) ,“Prediction of the effective moment of inertia for concrete beams reinforced with FRP bars using an evolutionary algorithm,” Structures, 35, 684-705.

7. Curbach M, Jesse F. (1999),“High-performance textile-reinforced concrete,” Structural engineering international, 9, 289-91.

8. Ombres L. (2012),“Debonding analysis of reinforced concrete beams strengthened with fibre reinforced cementitious mortar,” Engineering Fracture Mechanics, 81, 94-109.

9. Tetta ZC, Koutas LN, Bournas DA. (2016),“Shear strengthening of full-scale RC T-beams using textile-reinforced mortar and textile-based anchors,” Composites Part B: Engineering, 95, 225-39.

10. Triantafillou TC, Papanicolaou CG. (2005),“Textile Reinforced Mortars (TRM) versus Fiber ReinforcedPolymers (FRP) as StrengtheningMaterials of Concrete Structures,” Special Publication, 230, 99-118.

11. Elsanadedy HM, Almusallam TH, Alsayed SH, Al-Salloum YA. (2013),“Flexural strengthening of RC beams using textile reinforced mortar–Experimental and numerical study,” Composite Structures, 97, 40-55.

12. ASTM E8/E8M. (2009),“Standard test methods for tension testing of metallic materials,” American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA.

13. ASTM C496/C496M-11. (2011),“Standard test method for splitting tensile strength of cylindrical concrete specimens,” ASTM International, West Conshohocken, PA.

14. ASTM C109 / C109M-16a. (2016),“Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars (Using 2 in. or [50-mm] Cube Specimens),” ASTM International, West Conshohocken, PA.

15. ACI 318. (2014),“Building code requirements for structural concrete and commentary,” Farmington Hills: American Concrete Institute.

16. ACI 440.2R. (2017),“Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures,” Reported by ACI Committee 440.

17. ACI 549.4R. (2013),“ Guide to design and construction of externally bonded fabric-reinforced cementitious matrix systems for repair and strengthening concrete and masonry structures,” Farmington Hills, MI.