افزایش ظرفیت فشاری ستون های فلزی تقویت شده با FRP

afzir

عضو جدید
[h=1]بررسی عددی میزان افزایش ظرفیت فشاری[/h][h=1]ستون های فلزی قوطی شکل تو خالی بلندتقویت شده با کامپوزیت FRP[/h][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]امروزه در دنیا بسیاری از سازه های زیر بنایی که در گذشته ساخته شده اند به دلایل: اشتباهات طراحی و محاسبات، عدم اجرای مناسب، تغییرکاربری بعد از ساخت، آسیب دیدگی ناشی از وارد شدن بارهای تصادفی، خوردگی، تغییر آئین نامه های ساختمانی که باعث تغییر در بارگذاری و ضرایب اطمینان می شود، آسیب دیدگی سازه ها ناشی از حوادث ضربه و آتش سوزی و باد و … ممکن است نیاز به مقاوم سازی داشته باشند.[/FONT]
[FONT=&quot]باتوجه به موارد مذکور و هزینه های ساخت و بازسازی مجدد بالا و بعضاً حفظ آثار تاریخی هر سلاه بخش عظیمی از بودجه های عمرانی کشور ها صرف تعمیر و مقاوم سازی سازه ها می گردد. یکی از مصلاح نوین که جهت مقاوم سازیبه مهندسین و طراحان کمک فراوان نموده، لایاف پلیمری\FRP\می باشد، که به طرز گسترده ای در سرتا سر جهان درمقاوم سازی سازه ها استفاده می شود.[/FONT]
[FONT=&quot]نسبت مقاومت کششی بالا به وزن کم، مقاومت در برابر خوردگی، حمل و نصب آسان، امکان تقویت به صورت خارجی، اجرای سریع، مواد پلیمری را به عنوان گزینه ای بی نظیر جهت مقاوم سازی سازه ها مطرح کرده است. استفاده ازکامپوزیت های FRP در تقویت و مقاوم سازی ساختمان های بتنی از دهه های گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. سپس از کامپوزیت های FRP جهت مقاوم سازی سازه های بنایی و چوبی استفاده شد. در سلا های اخیر استفاده از این مواد در تقویت سازه های فولادی نیز توسعه یافته و همچنان در حلا انجام است. مقاوم سازی سازه های فولادی می تواند به روش های مختلفی انجام شود، مانند: افزایش سطح مقطع، تقویت خارجی بوسیله ورق های فولادی و تقویت بوسیله ورق های کامپوزیتی FRP.[/FONT]
[FONT=&quot]اگرچه استفاده از ورق های فولادی جهت تقویت خارجی در عمل امکان پذیر می باشد، اما به دلیل افزایش وزن سازه ونیاز به تجهیزات سنگین جهت قرار دادن این ورق ها در موقعیت مورد نیاز وجوشکاری و خوردگی، باعث افزایش هزینه نگهداری در آینده خواهد شد. استفاده ازکامپوزیت های FRP راه حل مناسبی بود جهت غلبه بر کاستی های موجود و پتانسیلی برای تقویت سازه های زیر ساختی مانند پل ها میباشد.[/FONT]
[FONT=&quot]امروزه از مقاطع تو خالی فولادی در ساخت و ساز و صنعت بطور فزاینده ای استفاده می شود. علت برتری این مقاطع افزایش نسبت مقاومت به وزن آنهاست. در واقع کاهش وزن به معنی صرفه جویی هزینه های ساخت، حمل و نصب می باشد. تنگ و هو، به بررسی افزایش عملکرد لوله های فولادی تو خلای تقویت شده با پوشش FRP پرداختند. آنها چهار لوله فولادی با و بدون لایاف پلیمری شیشه\ GFRP \ را مورد آزمون قرار دادند، مشخص شد که استفاده از FRP محدود شده با قید های عرضی باعث انعطاف پذیری لوله های فولادی توخلای می گردد[/FONT]
[FONT=&quot]دریک تحقیق دیگراستفاده از CFRP برای لوله فولادی درز دار که درز آنها لب به لب جوش شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت کششی این لوله ها بین 25 تا 76 درصد افزایش می یابد[/FONT]
[FONT=&quot]شت و فام، دریافتند که لایه های CFRP عرضی در محدود کردن کمانش موضعی بیرونی ستون های کوتاه موثر هستند و ظرفیت بار بری برای ستون های کوتاه را تا 18 % و برای ستون های بلند را بین 13 تا 23 % افزایش می دهند.[/FONT]
[FONT=&quot]ژائو و همکاران، ستون های فلزی تو خلای کوتاه را ابتدا با بتن پر و سپس با ورقهای CFRP مقاوم سازی کردند. آنها مشاهده کردند که ظرفیت باربری این ستون ها بین 5-22 % و 20-44 % به ترتیب برای استفاده از یک لایه و دو لایه CFRP افزایش یافت. همچنین ازدیاد ظرفیت بار با افزایش نسبت قطر به ضخامت افزایش یافت[/FONT]
[FONT=&quot]تائو و همکاران، ستون ها و تیر های فلزی تو خلای با مقطع گرد و قوطی شکل پرشده با بتن را در معرض آتش قرار داده و با استفاده از فیبر کربن CFRP مقاوم سازی و مورد آزمایش قرار دادند. آنها مشاهده کردند که اثرات مقاوم سازی برای ستون ها موثرتر از تیرها می باشد و باعث افزایش ظرفیت باربری و سختی ستون می شود[/FONT]
[FONT=&quot]انداراجا و همکاران، ستون های قوطی شکل توخلای فولادی کوتاه را با پیچیاندن ورقهایCFRP در جهت طولی و عرضی مقاوم سازی و مشاهده نمودند، زمانیکه لایه ها در جهت عرضی قرار دارند ظرفیت باربری و سختی محوری ستون افزایش، همچنین تغییر شکل محوری کاهش وکمانش موضعی به تاخیر می افتد[/FONT]
[FONT=&quot]جائو و همکاران، لوله های توخلای فولادی را با ورقهای CFRP تقویت نمودند، آنها نشان دادند که با توجه به تعداد لایه های مورد استفاده افزایش در مقاومت و سختی به ترتیب بین 28-124 % و 25-105 % بوجود می آید[/FONT]
[FONT=&quot]عبدلاهی چهکند و همکاران، تیر فولادی با مقطع قوطی توخلای فلزی را با ورق های CFRP تحت زوایای مختلف تقویت و تحت لنگر پیچشی قرار دادند، آنها نشان دادند که زاویه قرار گیری ورق های CFRP بر میزان ظرفیت لنگر پیچشی مقطع موثر می باشد. همچنین وقتی پوشش در زاویه 45 درجه انجام شود، تاثیر ورق های CFRP بر ظرفیت پیچشی مقطع بیشتر خواهد شد

برای مشاهده ادامه مطلب به لینک مقابل مراجعه فرمایید : افزیــــــــــــــــــــــر

[/FONT]
 
بالا