تحلیل عددی تیر بتنی T شکل تقویت شده با نوارهای پلیمری CFRP و GFRP به روش اجزا محدود

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 4058-IRAST (R2)
نویسندگان
1اصفهان - خیابان بزرگمهر - خیابان سپهبدقرنی - کوچه جاوید - کوچه کیهان - مجتمع آریانا - واحد6
2دانشگاه ازاد اسلامی
3خیابان مسجد جامع کوچه 9
چکیده
استفاده از صفحات و نوار‌های پلیمری (FRP) با هدف حفظ مقاومت و تداوم بهره‌دهی سازه‌های بتنی در طول چند دهه اخیر مورد توجه محققین و مهندسین سازه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر نیز تیر بتن آرمه با مقطع عرضی T شکل بوسیله نوارهای کربنی و شیشه‌ای تقویت، و تحت خمش چهار نقطه‌ای قرار گرفته و به روش المان محدود تحلیل شده است. عرض‌های نوارهای متصل به تیر مورد بررسی 5 و 10 سانتیمتر می‌باشد و تحت الگوهای آرایشی موازی، متقاطع، دورپیچ کامل و U شکل به سطح بتن متصل شده‌اند. فاصله عرضی بین نوارها برابر عرض نوار در نظر گرفته شده است. مجموعاً رفتار 108 نمونه تیر بتنی رده‌های C50 و C30 تقویت شده با نوارهای پلیمری با تیر بتنی فاقد نوارهای تقویت کننده مورد مقایسه قرار گرفته است. بررسی نتایج تحلیل عددی نشان می‌دهد به ازای استفاد هریک از الگوهای آرایشی و تغییر زاویه نوارها روند تغییرات نشست تیر متفاوت می‌باشد. بر اساس نتایج برای نمونه‌های بتن رده C50 بیشترین تأثیر در کاهش تغییر شکل بتن، استفاده از نوارهای کربنی با عرض 5 سانتیمتر تحت زاویه 30 درجه و الگوی آرایشی متقاطع می‌باشد. برای نمونه‌های بتن رده C30 بهترین عملکرد، استفاده از نوارهای کربنی 5 سانتیمتری که بصورت دورپیچ کامل مورد استفاده قرار می‌گیرند. تحت هر دو شرایط فوق میزان نشست تیر نسبت به تیر فاقد نوارهای پلیمری تا حدود 5۰٪ کاهش ‌می‌یابد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Numerical Analysis of the T-shaped Reinforced Concrete Beam Retrofitted by CFRP & GFRP with Finite Element Method
Authors
Mehrdad Marefat Naeini, mostafa omidi, Golpayegan
Abstract
The use of FRP sheets for maintaining strength and durability in utilization of concrete structures is highly considered by researchers and structural engineers. In this study also, Reinforced-Concrete (RC) beam with T-shaped cross-section is being reinforced by use of CFRP and GFRP plates under 4-points inflections in finite element method. In order to analyze the performance of polymer plates in reinforcement of the considered concrete beams, some sheets with 5-10 cm wide, under different formation patterns are joined to the concrete’s area. For this purpose, the angle between the lines of plates and longitudinal axis of beam is varying under four-degree graduations from 30-90. In addition to that, the role of these sheets on limiting the deformation of the beam in its U-shaped and full-wrapping condition has been studied as well.The results’ survey of numerical analysis illustrates that the use of the each of the formation patterns and angle deflection of plates make differences in the process of beam settlement. Nonetheless on the basis of the results of C50 grade concrete samples are the most effective ones in the reduction of concrete deformation, which is related to the time when Carbon fibers with 5 cm wide is used under 30 degrees angle with beam linear axis and traversal formation pattern.
Keywords
concrete, Reinforced concrete (RC), T-shaped concrete beam, Polymer plates, CFRP, GFRP