دانلود مقاله ترجمه شده بازتوزیع لنگر خمشی در تیرهای سراسری بتنی مسلح به FRP

چکیده

هدف اصلی این مقاله، محاسبه بازتوزیع لنگر خمشی در تیرهای سراسری بتنی مسلح به آرماتورهای پلیمر مسلح به الیاف (FRP) می باشد. یک شیوه عددی بر پایه تعادل نیروها و سازگاری کامل کرنش ها جهت محاسبه روابط لنگر-انحنا و ظرفیت های خمشی مقاطع بتن مسلح به فولاد و مسلح به FRP ابداع گردید. سپس بازتوزیع لنگر خمشی با مقایسه لنگرهای الاستیک و آزمایشگاهی در لحظه تسلیم و ظرفیت خمشی گزارش شده در مقاطع بحرانی تیرهای سراسری بتن مسلح به FRP در مطالعات مربوطه محاسبه شد. انحنای مقاطع کمFRP در لحظه گسیختگی FRP زیاد بود اما تسلیم بصورت ناگهانی رخ داد که اجازه هیچ بازتوزیع لنگرخمشی را نداد. از سوی دیگر، مقاطع پرFRP، انحنای بیشتری را در لحظه تسلیم نسبت به مقاطع پرفولاد تجربه کردند که دلیل آن، کمتر بودن مدول ارتجاعی FRP بود. هرچند توزیع های لنگرخمشی آزمایشگاهی و الاستیک در تسلیم برای بسیاری از تیرهای آزمایش شده در محلی دیگر به ویژه تیرهای بتن مسلح به CFRP اختلاف قابل توجهی داشت، با این حال لنگر خمشی آزمایشگاهی در تکیه گاه میانی در لحظه تسلیم نسبت به ظرفیت خمشی متناظر بسیار کمتر بود که دلیل آن جداشدگی آرماتورهای FRP از بتن در ناحیه تگیه گاه میانی بود. علاوه بر این، بازتوزیع لنگرخمشی منفی روی تکیه گاه میانی همواره بزرگتر از مقدار نظیر در وسط دهانه است که این اختلاف حدود 66% است. هم چنین نشان داده شد که پیش بینی ظرفیت باربری تیرهای سراسری بتن مسلح به FRP با استفاده از لنگر جداکننده در مقطع تکیه گاه میانی، نزدیک ترین پیش بینی به بار تسلیم آزمایشگاهی است.

1-مقدمه

خوردگی آرماتورهای فولادی در سازه های بتنی، باعث افزایش ترک خوردگی و خردشدگی بتن می شود که این امر به نگهداری و تعمیرات هزینه بری منتج می شود. کاربرد FRP به عنوان مسلح کننده جایگزین در سازه های بتنی به عنوان راه حلی ابتکاری برای این گونه مسائل آشکار شده است. علاوه بر مشخصات غیرخورنده، FRPها دارای نسبت های بالای مقاومت به وزن و مشخصات غیرمغناطیسی هستند که آنها را به عنوان مسلح کننده ای برای سازه های بتنی در محیط ها و شرایط خوردگی شدید که شفافیت مغناطیسی در این مواقع نیاز است، جذاب ساخته است. بازتوزیع لنگر خمشی در اعضای سراسری اجازه انعطاف پذیری بیشتر در طراحی سازه را می دهد. این معمولاً با کاهش لنگرهای منفی در تکیه گاه ها در ازای تغییرات متناسب در لنگرهای مثبت جهت برقراری تعادل به وقوع می پیوندد. در نتیجه، می توان از تراکم آرماتورها در اتصالات تیر-ستون در نواحی با لنگر منفی جلوگیری کرد. بطور جایگزین، زمانی که بازتوزیع لنگر خمشی در ترکیب بارهای مختلف بکار می رود، هر دو لنگر خمشی مثبت و منفی قابل کاهش بوده که به طرحی اقتصادی می انجامد. (FRP) می باشد. یک شیوه عددی بر پایه تعادل نیروها و سازگاری کامل کرنش ها جهت محاسبه روابط لنگر-انحنا و ظرفیت های خمشی مقاطع بتن مسلح به فولاد و مسلح به FRP ابداع گردید. سپس بازتوزیع لنگر خمشی با مقایسه لنگرهای الاستیک و آزمایشگاهی در لحظه تسلیم و ظرفیت خمشی گزارش شده در مقاطع بحرانی تیرهای سراسری بتن مسلح به FRP در مطالعات مربوطه محاسبه شد. انحنای مقاطع کمFRP در لحظه گسیختگی FRP زیاد بود اما تسلیم بصورت ناگهانی رخ داد که اجازه هیچ بازتوزیع لنگرخمشی را نداد. از سوی دیگر، مقاطع پرFRP، انحنای بیشتری را در لحظه تسلیم نسبت به مقاطع پرفولاد تجربه کردند که دلیل آن، کمتر بودن مدول ارتجاعی FRP بود. هرچند توزیع های لنگرخمشی آزمایشگاهی و الاستیک در تسلیم برای بسیاری از تیرهای آزمایش شده در محلی دیگر به ویژه تیرهای بتن مسلح به CFRP اختلاف قابل توجهی داشت، با این حال لنگر خمشی آزمایشگاهی در تکیه گاه میانی در لحظه تسلیم نسبت به ظرفیت خمشی متناظر بسیار کمتر بود که دلیل آن جداشدگی آرماتورهای FRP از بتن در ناحیه تگیه گاه میانی بود. علاوه بر این، بازتوزیع لنگرخمشی منفی روی تکیه گاه میانی همواره بزرگتر از مقدار نظیر در وسط دهانه است که این اختلاف حدود 66% است. هم چنین نشان داده شد که پیش بینی ظرفیت باربری تیرهای سراسری بتن مسلح به FRP با استفاده از لنگر جداکننده در مقطع تکیه گاه میانی، نزدیک ترین پیش بینی به بار تسلیم آزمایشگاهی است....