سوراخ زنی به عنوان روشی جایگزین برای آماده سازی سطح در تیرهای بتنی تقویت شده با کامپوزیت های cfrp
چکیده
تقویت و مرمت سازه ها جزء لاینفک ساخت و ساز است و از دیرباز مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از ورقه های کامپوزیتی frp به منظور تقویت سازه های بتنی و حتی سازه های فولادی، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهم ترین کاربردهای frp، تقویت خمشی تیرهای بتن مسلح با چسباندن این مصالح به وجه کششی تیر می باشد. مشکل اصلی در تیرهای بتنی تقویت شده با ورقه های frp، جدا شدگی ناگهانی ورق از سطح بتن است که موجب گسیختگی زودرس عضو سازه ای می شود. از مهم ترین دلایل جدا شدگی، آماده نبودن سطح بتن جهت اتصال مناسب با ورق کامپوزیتی می باشد. آماده سازی سطح بتن نیز دارای محدودیت هایی است که از جمله ی آن ها می توان به هزینه ی عملیات، عدم دسترسی آسان به عضو مورد نظر، ایجاد گرد و غبار و آلودگی زیست محیطی و در نتیجه عدم امکان بهره برداری از سازه در حین عملیات تقویت اشاره نمود. لذا در این تحقیق، به بررسی امکان جایگزینی روش جدید سوراخ زنی به جای آماده سازی سطحی در تقویت خمشی تیرهای بتنی با ورقه های frp پرداخته شده و هم چنین تلاش شده است که پارامترهای مختلف این روش مورد بررسی قرار گیرد. نمونه های آزمایشگاهی استفاده شده در این تحقیق شامل 120 نمونه ی منشوری به ابعاد 500*100*100 میلی متر می باشد که تحت بارگذاری خمش 4 نقطه ای قرار گرفته اند. نمونه های مذکور در گروه های مختلف طبقه بندی شده اند و به روش های مختلف با کامپوزیت های cfrp تقویت شده اند. چند نمونه نیز به صورت تقویت نشده مورد آزمایش قرار گرفته اند. روش های استفاده شده برای نمونه های تقویت شده شامل بدون آماده سازی سطحی، با آماده سازی سطحی، سوراخ زنی، سوراخ زنی با میخ گذاری و سوراخ زنی با مهار ورق در سوراخ های انتهایی می باشد. نتایج آزمایش ها حاکی از این است که آماده سازی سطح بتن می تواند بار گسیختگی نهایی را افزایش دهد. استفاده از روش سوراخ زنی به جای آماده سازی سطحی باعث افزایش بار گسیختگی نهایی می گردد. هم چنین با استفاده از شیوه های تکمیلی میخ گذاری و مهار ورق تقویتی در سوراخ های انتهایی، علاوه بر افزایش چشم گیر بار گسیختگی نهایی، مود گسیختگی نیز از حالت جدا شدگی به پارگی ورق frp مبدل می گردد.