۱.علت تقویت و بهسازی
امروزه تقویت و بهسازی سازههای موجود بخش اعظم فعالیتهای ساختمانی را به ویژه در کشورهای پیشرفته تشکیل می*دهد. وجود ضعف اولیه در طراحی و اجرا، تغییر کاربری برخی سازه ها و افزایش بارهای وارده و همچنین کاهش سطح عملکرد سازه های بتن مسلح به علت گذشت زمان و زوال بتن از دلایل نیاز به بهسازی و تقویت سازه های بتن مسلح می*باشندروشهای مختلفی جهت مقاوم سازی سازه های بتن مسلح وجود دارد که در این بین استفاده از پوششFRP یکی از بهترین و موثرترین روشها است. درسال ۱۹۰۶ میلادی نخستین مطالعات پیرامون تاثیرمحصورشدن بتن دربهبودباربری آن توسط کنسایدر صورت پذیرفتمحصورسازی اجزا بتن مسلح با پوشش پیرامونی FRP باعث بهبود رفتارتنش- کرنش بتن و افزایش مقاومت، سختی و کرنش نهایی آن می*گرددکه درنهایت باعث بهبود عملکرد لرزه*ای سازه خواهد شد. در پژوهش حاضر، ابتدا مکانیسم محصورشدگی، رفتار بتن محصورشده و عوامل موثر بر این رفتار مورد بررسی قرار گرفته*است. در ادامه شش ساختمان بتن مسلح پنج طبقه در حالت بدون تقویت و تقویت شده با FRP مورد بررسی قرار گرفته*اند. برای انجام تحلیل لرزه*ای ازنرم افزار Seismostruct که قابلیت درنظرگرفتن خصوصیات بتن محصور شده با FRP ر ادارا می*باشد، بهره گیری شده*است. تاثیر شکلهای مختلف محصورشدگی سازه با FRP و رفتار لرزه*ای آن با اعمال حداکثر شتابهای مختلف زمین (PGA)به سازه مورد بررسی قرار گرفته*است. قبل از انجام تحلیلها به منظور بررسی و ارزیابی دقت نرم افزار در تحلیل غیرخطی ساختمانهای بتن مسلح، یک نمونه آزمایشگاهی که نتایج آن موجود می*باشد با کمک نرم افزار مدل*********سازی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده*است. که در ادامه به طور مشروح ذکر خواهد شد.۲.رفتار تنش- کرنش بتن محصورشده با FRP
1.2.رفتار بتن تحت بار محوری یکنوا
در بتن محصور شده با FRP به دلیل مقاومت روپوشهای پیرامونی در برابر انبساط جانبی بتن، به این روپوشها تنش کششی و به بتن تنش فشاری اعمال می*شود. که این تنش فشاری جانبی باعث افزایش مقاومت فشاری بتن و همچنین کرنش نهایی آن می*گردد. در شکل (۱ )مکانیسم محصور شدگی بتن نشان داده شده*است.با توجه به شکل ( ۱) و تعادل تنشها، تنش محصور کننده شعاعی r δ از رابطه زیر بدست میایدکه در آن δ h تنش محیطی ( تنش در ماده محصور کننده ) وt ضخامت ماده محصور کننده و R شعاع نمونه بتنی می*باشد. E frpمدول الاستیسیته εh کرنش محیطی ماده محصور کنندهلذا تنش فشاری جانبی از رابطه 3 بدست می*آید با افزایش تنش محوری، انبساط جانبی و به تبع آن فشار جانبی محصور کننده بتن افزایش می*یابد و این عمل ادامه می*یابد تا این که ماده محصور کننده مقاومت باربری خود را از دست بدهد. اگر ماده محصور کننده فولاد باشد، تسلیم شده و با افزایش بار محوری، تنش محصور کننده ثابت می*ماند و اگر ماده محصور کننده FRP باشد، گسیخته شده و تنش جانبی به صفر می*رسد شکل (۲ )به صورت شماتیک رفتارتنش-کرنش بتن معمولی و محصور شده را نشان می*دهد.عوامل مختلفی در رفتار بتن محصور شده موثر است که از بین آنها می*توان به مقدار و جنس FRP ، مقاومت هسته بتنی، شکل مقطع و مقدار فولادهای عرضی به کاررفته در مقطع اشاره کرد. مدلهای مختلفی توسط محققان مختلف برای بیان این رفتار با در نظر گرفتن تمام یا بخشی از پارامترهای ذکر شده ارائه شده*است که از آن جمله میتوان به مدل زیا او و وو و مدل وو و لو اشاره کرد2.2.رفتار بتن محصور شده تحت بار جانبی رفت و برگشتی
آزمایشهای مختلفی برای بیان رفتار بتن محصور شده تحت بار رفت و برگشتی انجام شده*است. در این آزمایشها تاثیر عوامل مختلف از جمله اثر تعداد لایه های frp مقدار بار محوری و اثر مقاومت بتن در نظر گرفته شده*است.نتایج کلی این آزمایشها به صورت خلاصه به شرح زیرمی*باشد1.هر چه تعداد لایههای FRP استفاده شده بیشترباشد افزایش مقاومت ستون بیشتر خواهد بود2.هر چه مقدارFRP استفاده شده جهت محصور سازی ستون بیشترباشد نرمی و شکل پذیری ستون افزایش پیدا می*کند3.هر چه بار محوری ستون بیشترباشد نرمی و شکل پذیری کمتری داشته و در اثربار جانبی، زودتربه گسیختگی خواهد رسید.
جهت مشاهده ادامه مقاله به لینک رو به رو مراجعه کنید: افزیــــــــر