ارزیابی تغییرمکان قائم کوتاه‌مدت تیرهای بتن‌آرمه با میلگردهای کامپوزیت FRP

Abstract

یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر قابلیت بهره‌برداری سازه‌ها، تغییرمکان قائم در اعضای بتنی می‌باشد. در این مقاله تغییرمکان قائم کوتاه‌مدت تیر‌های بتن‌آرمه با میلگردهای فولادی و میلگردهای کامپوزیت FRP، با مدل‌سازی در نرم‌افزار آباکوس مورد مطالعه قرار گرفت. برای انواع مختلف میلگردهای فولادی و FRP، دوازده تیر بتن‌آرمه مورد تحلیل قرار گرفت و ممان اینرسی مؤثر و تغییرمکان قائم حاصل با روابط ACI 440.1R-15 و روابط پیشنهادی سایر محققان مقایسه گردید. پس از تحلیل مشخص شد که برای جلوگیری از شکست ناگهانی تیر بتن‌آرمه با میلگرد FRP، بهتر است تیر بتنی با نسبت آرماتور بالا طراحی شود. باتوجه به نمودارهای نیرو- تغییرمکان قائم تیرهای بتنی مسلح با میلگرد‌های کامپوزیت FRP، استفاده از میلگردهای کامپوزیت کربن (CFRP) در محیط‌های خورنده، جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی می‌باشد. با مقایسۀ روابط مختلف مشخص شد که استفاده از روابط بیشف- گروس و بیشف- اسکانلون در تیرهای مسلح‌شده با میلگردهای کامپوزیت شیشه (GFRP) و آرامید (AFRP) به‌ترتیب با خطای کمتر از دو درصد و ده درصد برای تعیین تغییرمکان قائم در این تیرها مناسب می‌باشد. نتایج تحلیل بیانگر آن است که روابط پیشنهادی محققان مختلف، برای تمام انواع میلگرد FRP نتایج قابل قبولی را ارائه نمی‌نماید و برحسب میلگرد مورد استفاده باید از رابطۀ خاصی استفاده گردد.

Keywords

• تیر بتن آرمه
• روش اجزا محدود
• میلگرد کامپوزیت frp
• تغییر مکان قائم