دالها
بیشترین کاربردهای بتن مسلح به الیاف بویژه الیاف فولادی تاکنون در دالها , عرشه پلها , کف سازی فرودگاهها , پارکینگها و محیطهای در معرفی کاویتاسیون و فرسایش بوده است . در پل سازی مهمترین کاربرد ان در سطوحی بوده که در معرض خوردگی و فرسایش قرار دارند .
دالهای روی بستر
در مورد دالهاى روى بستر , نمونه هایی که خوب بررسی شده باشند اندک هستند. اما در جاهایی که دال بتنی مسلح به الیاف فولادی تحت تاشیر عبور و مرور اتوبوسهای سنگین قرار دارد , مشخص شده است که این نوع دال , با ضخامتی در محدود 60 تا 75 درصد دالهاى غیرمسلح , عملکردی مشابه آنها دارند با استفاده از این نوع بتن , پوشش باند فرودگاهها را میتوان به نحو قابل ملامحظه اى ( 20 تا 60 درصد) نازکتر از پوششهای بتنی غیر مسلح مشابه اجرا کرد. خستگی خمشی عامل مهمی است که بر عملکرد کفسازى اثر می گذارد , اطلاعات موجود نشان میدهد که الیاف , مقاومت بتن را در برابر خستگی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می دهند .
دالهای سازه ای سقفها
براى دالهای کوچک , براساس نظریه خط سیلان , یک روش طراحی ارایه شده است که بر نتایج حامل از ازمایش دالهاى دو طرفه بتنى متکى است . ولی برون یابی نتایج کار و اعمال انها بر دالهای بزرگتر , به شدت نهى شده است .
عرشه پلها
استفاده از نمکهای یخ زدا موجب انهدام عرشه پلها می شود. بتن الیافی گرچه نمی تواند مانع از نفوذ این نمکها شود ولی با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها میتوان از گسترش دامنه این انهدام جلوگیری کرد.
تیرها
خمش در تیرها
در این زمینه , هم براى تیرهایی که تنها به الیاف مسلح شده اند و هم در مورد تیرهایی که از ترکیب الیاف و آرماتور در آنها استفاده شده , فرمولها و معادلاتی ارائه گردیده است . در مورد تیرهای که فقط به الیاف مسلح باشند , معادلات مذکور ارزش عملی چندانی ندارند و تنها در مورد تیرهای کوچک (10×10×35 سانتیمتری) و اعضای فرعی سازه ها کاربرد دارند . اما در زمینه تیرهای مسلح به ترکیب الیاف و آرماتور معادلات , طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششی افزایش یافته بتن که به کمک آرماتور کششی می آید , قادرند مدل مناسبی از تیر به دست دهند. از جمله این معادلات , روابط پشنهادی است که مشابه معادلات روش طراحی بر اساس مقاومت نهایی ACI است .
اتصالات تیر- ستون
مطالعات اخیر روی اتصالات تیر- ستون مقاوم در برابر زلزله با استفاده از الیاف فولادی به جای بخشی از میلگردهای حلقوی , حاکی از بهبود قابل ملاحظه مقاومت , نرمی و جذب انرژی اتصال است .
ملاحظات مربوط به خستگی خمشی
تحقیقات اخیر نشان می دهد که افزودن الیاف به تیرهای بتنی مسلح به میلگرد عمر خستگی را و تغییر مکانها و عرض ترکها را کاهش می دهد. بر اساس این تحقیقات نتیجه گرفته می شود که اثر مفید الیاف با افزایش میزان میلگردها کاهش می یابد.
برش در تیرها
داده های آزمایشگاهی زیادی که در دست هستند نشان میدهند که الیاف اساساً ظرفیت برشی (مقاومت کششی قطری) تیرهای بتنی را افزایش می دهند. به کار بردن الیاف به جای خاموتهای قائم یا میل گردهای خم شده یا برای کمک به آنها مزایای چندی را ایجاد می کند که عبارتند از :
الف - الیاف در حجم بتن به طور یکنواخت توزیع شده و خیلی بیشتر از میلگرد های تقویتی برشی به یکدیگر نزدیک هستند .
ب - مقاومت کششی در نخستین ترک و مقاومت کششی نهایی هر دو توسط الیاف افزایش می یابند .
ج - مقاومت برشی اصطکاکی افزایش می یابد.
با استفاده از الیاف دارای انتهای آجدار می توان از انهدام فاجعه آمیز تیرهای بتنی در اثر کشش قطری جلوگیری کرد. برخی از پژوهشگران تحلیل هایی ارائه داده اند که نشان می دهد الیاف می توانند از لحاظ اقتصادی جایگزین خاموتها شوند الیاف دارای انتهای چین خورده می توانند به افزایشی چشمگیر در مقاومت برشی منجر شود . در برخی آزمایشها این افزایش حتی به 100 درصد بالغ گردیده است .
اخیرا بر اساس نتایج آزمایشگاهی روی 7 تیر دارای الیاف که چهار تیر آن خاموت هم داشته اند معادله زیر جهت برآورد Vcf پیشنهاد شده است .
Vcf=2/3Ft(d/a)0.25
Ft مقاومت کششی بتن است که از نتایج کشش مستقیم استوانه هاى 6×12 اینچی (15×30 سانتیمتری) به دست می اید.
( d/a ) نسبت عمق مؤثر به دهانه برشی است . اثرات انواع مختلف الیاف از طریق پارامتر Ft در معادله بررسی می شود. روش طراحی پیشنهاد شده همان طریق ACI 318 را در مورد محاسبه سهم خاموت در ظرفیت برشی دنبال می کند که به آن نیروی مقاوم بتن نیز که بر اساس تنش برش معادله بالا محاسبه می شود اضافه میگردد.
برش در دالها
مطالعات اخیر نشان داده اند که با افزودن الیاف فولادی قلابدار به ارماتور در دالهای بتنی مسلح , مقاومت برشی انها بسته به درصد الیاف تا 42 درصد افزایش یابد.
شات کریت
شات کریت (بتن پاشى) دارای الیاف فولادی در ساختن سازه های گنبدی شکل , پوشش دادن , پایداری سنگریزه ها , تعمیر بتن فرسوده و غیره به کار می رود. طرح سازه ها به همان طریق سازه های مرسوم مورت می گیرد , فقط مشخصات بهبود یافته فشاری , برشی و کششی بتن الیافی در محاسبات وارد میشوند.
فرسایش در اثر کاویتاسیون
بتن مسلح به الیاف فولادی براى تعمیر آبروهای خروجی , حوضچه های ارامش سرریزها و قسمتهای دیگر بعضی از سدها به کار رفته است . در هر مورد از زمان تعمیر تاکنون , با وجود ارتفاع زیاد این سدها و شگرف بودن قدرت آب خروجی بتن الیافی به بهترین نحو پایداری کرده است .
کاربردهای دیگر
بتن مسلح به الیاف و بویژه فولادی در بسیاری از جاهای دیگر نیز به کار رفته که روشهای طراحی خاص و روشنی نداشته اند. به طور مثال این موارد شامل : پیاده روها , حفاظت خاکریزها , پی ماشین الات , پوشش آدم روها , سدها , پوشش نهرها , تانکهای ذخیره مواد و اعضای پیش ساخته نازک می شود. مسلما با گذشت زمان و انجام تحقیقات بیشتر و کاملتر , موارد استفاده از این نوع بتن متنوع تر و کاربرد آن نیز رایج تر خواهد شد.
استفاده و کاربرد بتن الیافی در ایران
بر اساس مطالب یاد شده بتن الیافی با مزایای ویژه خود می تواند کاربردهای وسیعی داشته باشد , لیکن جهت به کار گیری آن در ایران لازم است که دو نکته اساسی در نظر باشد.
مورد اول :
لازم است که حداقل مقاومتی براى بتن در کلیه سازه های بتنی اعمال شود , که این خود در کیفیت بتن , بدون واردکردن هیچ گونه الیافی نقش موثر دارد. بدین معنی که باید اول کیفیت بتن بدون الیاف را ارتقا دهیم .
مورد دوم :
نظر به اینکه باید از پدیده «گلوله شدن» در بتن الیافی جلوگیری به عمل اید , لذا لازم است نحوه صحیح مخلوط کردن الیاف با بتن و همچنین استفاده از روان سازها جهت افزایش کارایى فراهم اید . لازم است به این صنعت نو پا با کاربردهای فراوان , توجه بیشتری معطوف شود و الیاف مختلف اعم از مصنوعی (مانند الیاف پلی پروپیلن) و فولادی , به شکل مطلوب و با کیفیت مناسب ساخته شوند. سرمایه گذاری جهت ساخت الیاف و اینکه صنعت پتروشیمی به ساخت الیاف پلی پروپیلن و صنعت فولاد به ساخت الیاف فولادی مبادرت ورزند, میتواند راه گشا باشد .
معرفى :
امروزه تقویت بوسیله بتن پیش ریخته ، پوشش ورق فولادی ، تقویت ، مسلح کردن با فیبر مانند کربن ، آرامید و شیشه بعنوان روشهاى تقویت زلزله اى براى سازه هاى بتنى بکار میرود . اخیرا یک روش تقویت زلزله اى که بصورت استفاده از ورقهاى پیوسته پوششى از این فیبرها می باشد استفاده شده است و بخاطر دوام و قابل استفاده بودن اهمیت بیشتری دارند هر چند موادی که روش فیبرهاى پیوسته پوششى استفاده می شوند گران قیمت است .
در زمینه تقویت سازه ها و ساختمانها در مقابل نیروى زلزله در آینده تنها روشهاى ساده تقویت با قیمتهاى پایین نباید مورد توجه قرار گیرد رفتارهاى زلزله باید کاملاً شفاف شود .
در این مطالعه یک روش ساده ، جدید و ارزان جهت تقویت سازه هاى بتنى براى بالا بردن توان زلزله اى آن ساختمانها مورد بررسى قرار گرفته است ، این روش با استفاده از فیبرهاى کوتاه با وینیل استر یک ترکیب جدید از مواد براى تقویت زلزله است فیبرهاى کوتاه از جنس کربن و شیشه با رزین وینیل استر به محل مورد نظر در سازه بتنى پاشیده می شود به این حالت FRP پاشیدنى می گویند .
برتریهاى استفاده از رزین وینیل استر نسبت به رزین اپکسى این است که در این روش تقویت بیشتر و زمان کمترى براى گرفته شدن و خشک شدن نیاز است . بعلاوه مشخصات مکانیکى رزین وینیل استر مانند مشخصات رزین اپکسى است در این مواقع نتایج این روش و نتایج آزمایش تیر T شکل تحت بارگذارى غیر متقارن گزارش شده است بعلاوه لنگر و رفتار پیچشى و خمشى بین FRP و بتن با استفاده از اسلیت گزارش شده .
نتایج روش تقویت FRP پاشیدنی
شکل(1) ایده تقویت با FRP پاشیدنى را نشان می دهد ، عکس (1) کارگاه ساختمانى نمونه هاى ستون اسپرى پاشیده شده را نشان می دهد . در این روش رزین از طریق یک لوله باریک بوسیله یک کپرسور هدایت میشود ، رزین یا فیبرهاى کوتاه مانند کربن یا شیشه در نوک قسمت پاشنده مخلوط می شود پس از ان مواد تقویت کننده مستقیماً به سطح مورد نظر پاشیده می شوند ، سپس سطح بوسیله یک غلطک صاف میشود ، رزین سخت می شود و تمام قسمت سازه اى اسپرى شده (پاشیده شده ) ، بوسیله مواد FRP تقویت میشود. این روش تقویت زلزله اى را براى تمام اعضاى سازه اى مختلف امکانپذیر می سازد که میتواند ستون ، تیر ، دیوار ، دال و .... باشد که بصورت منفرد و یا تمام قسمتهاى سازه اى داخل به همراه هم باشد .
روند اجراى تقویت پاشیدنى با FRP بصورت زیر است :
گام اول :آماده کردن سطح مورد نظر
در این مرحله سطح بتن بوسیله یک سنباده مکانیکى سائیده شده و با هوا تمیز می شود .
گام دوم :پوشش رزین اولیه
در ا ین مرحله رزین اولیه جهت ایجاد چسبندگى زیاد بین بتن و رزین مقاومتى اصلى روى سطح انجام میشود.
گام سوم : آماده سازى قسمت بتنی :
مناطق پله اى و یا غیر هم سطح بر روى سطح بتن با بتونه پر می شود و سطح را جهت جلوگیری از تنش موضعى ، FRP هواگیرى یک دست در سطح انجام مى شود . بعد از انکه بتونه خشک شد ، سطح دوباره سمباده زده میشود .
گام چهارم : پوشش رزین :
در این گام جهت بیشتر چسبناک کردن رزین ابتدا بوسیله یک پاشنده روى سطوح پاشیده می شود .
گام پنجم : عمل اصلى اسپرى : (عکس 1)
رزین و فیبر کوتاه (SHORT) بر روى بتن در زمان مشابهى بهمراه هم پاشیده می شوند . طول فیبر کربن و فیبر شیشه به ترتیب 2و 1.5 اینچ است .
گام ششم : اشباع ( عکس 2)
در این مرحله هواى به دام افتاده با غلتک زدن خارج می شود .
در این مقاله جهت مقایسه رفتارهاى سازه اى FRP پاشیده شده نسبت به تقویت ورقه هاى پیوسته فیبر ، اماده سازیهاى اولیه اى مانند گامهاى 1 تا 3 انجام شده هر چند هدف رسیدن به مقاومت مناسب زلزله اى از گامهاى 4 به بعد جامه عمل می پوشد .
مشخصات مکانیکی FRP پاشیده شده :
پنج نمونه از ماده پاشیده شده FRP بصورت نمونه هاى A(JISK7054) آماده شده ، شرایط آماده کردن نمونه ها دقیقا مانند شرایط اصلى می باشد . ضخامت FRP با کنترل زمان پاشیدن 3 میلیمتر در نظر گرفته شد تا سختى مشابهى با ورقه هاى فیبرى فیبرکربن 200 gr/m داشته باشد ، بر اساس روشهاى آزمایشى کششى براى مواد تقویتى پلاستیکى از فیبر شیشه آزمایشى کششى نیز براى این نمونه ها استفاده شده است .
جدول (1) نتایج آزمایشهاى کششى را جمع بندى می کند . مناطق مقاطع شامل رزین در تنش مورد محاسبه منظور شده . مقاومت کششى FRP پاشیدنى حدود 70Mpa است و مقاومت در طول واحد نیز حدود 270 N/mm است . ضریب الاستیسیته 8 Gpa و سختى آن 24 KN/mm مى باشد . این مقادیر تقریباً مشابه مقادیر ورقه هاى فیبر کربن به مشخصات 200 Kg/m , 26 KN/mm میباشد .
Elongation (%) |
Elastic Modulus (Gpa) |
Tensilc Strcngth (Mpa) |
Thickncss (mm) |
Width (mm) |
1.24 |
8.02 |
67.2 |
3.99 |
24.8 |
آزمایش خمش بینFRP و بتن
FRPپاشیده شده انعطاف زیادى براى ستون بتنى در سایتهاى ساختمانى بهمراه مى آورد . معلوم شده است که رفتارهاى سازه اى تیرهایى که بوسیله ورقه هاى فیبر تقویت شده بوسیله شرایط لنگر ورقه ها در گوشه هاى اتصال بین تیر و دال تحت تأثیر قرار گرفته است . در این مقاله در نظر گرفته شده که FRP پاشیده شده در محلهاى گوشه هاى تلاقى با استفاده از پر کننده هاى شکافFRP تحت لنگر قرار می دهد . شکل (2) نشان می دهد که چگونه FRP پاشیدنى در دو سطح تلاقى استفاده می شود . در این روش یک پیش فرض وجود دارد که مواد فولادى وجود ندارد ، در این مقاله آزمایش خمش به وسیله نمونه هاى دو برابر برش جهت بررسى اثر تأثیر شکافهاى پر کننده FRP و آزمون متغیرهاى اثر اندازه شکافها مورد استفاده قرار میگیرد .
نمونه های مورد استفاده برای آزمایش خمش
نمونه هاى مورد استفاده براى خمش بین FRP و بتن چنانکه در شکل (3) می بینید است . نمونه شامل یک منشور بتن (100*100*600 mm) که در وسط شکاف دار است می باشد که با FRP تقویت شده است دو میله فولادى در دو طرف نمونه هیچ اتصالى با هم ندارند و این به آن معنا است که دو منشور تنها از طریق FRP با هم اتصال دارند . نمونه شماره (1) جهت بررسی خمش خالص بین FRP و بتن شکاف نداشت ولى نمونه هاى (2) تا (4) داراى شکافهاى پر شده با FRP بودند. FRP موجود در شکافها باعث اعمال باربرى مکانیکى به بتن می شود. پارامترهاى نمونه هاى عمق شکافها (5 ، 10 و 20 میلیمتر) بودند لیست نمونه ها به همراه نتایج آزمایش در جدول (2) آمده است . 3 نمونه براى متغیرهای یک هدف آزمایش مورد آزمایش قرار گرفت .
بتن مورد استفاده در این نمونه ها بتن با وزن معمولى و مقاومت فشارى و کششى به ترتیب32.8 MPa و 2.7 MPa می باشد .
بارگذارى کششى استاتیکى در هر دو میله دو طرف نمونه با ماشین کنترل خیز بارگذارى 2 MN انجام شده است . بارگذاری و عرض ترک در شکاف وسط نمونه ها نیز اندازه گیرى می شود . کرنشهاى FRP بوسیله ساعتهاى خیز سنج اندازه گیری شده و در شکل (3) نشان داده شده است .
Failure type |
At maximum load |
Slit |
Specimen |
||
Crack width (mm) |
Load (kN) |
Depth (mm) |
Width (mm) |
||
Bond failure Bond failure Bond failure |
1.13 1.48 0.75 |
20.8 26.3 14.8 |
No slit |
No.1-1 -2 -3 |
|
Concrete shear FRP rupture Concrete shear |
1.22 1.78 1.41 |
24.1 24.2 27.1 |
5 |
40 |
No.2-1 -2 -3 |
FRP rupture Concrete shear Concrete shear |
- 1.21 1.78 |
- 23 31.2 |
10 |
40 |
No.3-1 -2 -3 |
FRP rupture FRP rupture FRP rupture |
1.46 0.79 1.37 |
30.2 16.9 26.3 |
20 |
40 |
No.4-1 -2 -3 |
نمونه افت و بارگذاری حداکثر
نمونه شماره (1) بدون شکاف با جدا شدن خمشى بتن از FRP منهدم شده و نمونه هاى (2) تا (4) در اثر پارگی FRP یا افت برشى بتن خراب شده است . نمونه هاى افتهاى معمول در عکسهای (2) نمایش داده شده است .
حداکثر بار براى نمونه هاى شماره (1) بین FRP پاشیده شده بتن 20.6 kN در متوسط سه نمونه میباشد. با مقایسه این مقدار با مقاومت خمشى ورقه هاى فیبر کربن در می یابیم که آنها هم سختى مشابهى دارند ، میزان مقاومت خمشى حدودا 80% مقاومت خمشى تحلیلی بوده است .
مقاومت لنگر شکافهاى پر شده با FRP بعلت غیر خطى بودن معلوم نیست چرا که نمونه هاى (2) تا (4) که داراى این شرایط بوده اند در اثر پارگی FRP یا افت برش بتن از بین رفته اند . هر چند عمق شکاف 5 میلیمتر خود به تنهایى جهت بوجود آوردن پارگی FRP موثر بوده است . متوسط حداکثر بار سه نمونه 97% مقاومت کششى بدست آمده از نمونه هاى نمونه بردارى شده می باشد .
توضیح کرنشFRP
شکل (4) توضیح کرنش FRP را براى پنج نمونه نشان می دهد . محورX فاصله بین مرکز به مرکز نمونه ها را نشان میدهد . شکافهاى بین 80 و 120 میلیمتر در نمونه هاى (2) تا (4) می باشند و در نمونه (1) مشاهده شده که در یک مقطع شیب توزیع کرنش از مرکز به سمت انتهاى نمونه به همراه افزایش بار حرکت می کند . این اثر بعلت خارج شدن از حالت خمش در ماده FRP می باشد .
در نمونه هاى (2) تا (4) کرنشها در فواصل دورتر از شکافها بسیار اندک است . از این نتایج این مطلب استنباط می شود که شکافهاى پر شده با FRP قابلیت لنگر دادن به FRP را دارد .
نمونه های استفاده شده برای آزمایش تیر
شکل (5) اندازه ها و جزئیات نمونه هاى تیر را نشان می دهد . نمونه ها به اندازه هاى یک سوم اندازه هاى واقعى تیرها و دالها ساخته شده اند ، اندازه : 300 ارتفاع و 200 عرض میلیمتر و نسبت برش 2 میباشد . عرض و ضخامت دالها به ترتیب500 و 50 میلیمتر است .
متغیر ازمایشی نوعى از لنگر FRP در سطوح تلاقى تیر و دال می باشد ، در نمونه (1) و (2)FRP بوسیله شکافهاى پر شده بوسیله FRP تحت لنگر قرار گرفت . در نمونه (2) میخهاى لنگر گیر M12 همچنین در سطح دال مورد استفاده قرار گرفته است . در نمونه(3)FRP تنها بوسیله میخهاى لنگر گیرM12 به سطح دال متصل شده است . بلوک هاى فولادى همچنین جهت لنگر دهى FRP در نمونه دال مورد استفاده قرار گرفته است . ضخامت FRP ، 3 میلیمتر در نظر گرفته شد تا سختى مساوى ورقه هاى فیبر کربن تقویت کننده نمونه هاى (22) تا (23) باشد .
آرماتورهاى D13 با مقاومت جارى شدگی 324 MPa و D4 با جارى شدگى 218 MPa به ترتیب به عنوان آرماتور اصلى و خاموت مورد استفاده قرار گرفته است . بتن مورد استفاده ، بتن با وزن معمولى و مقاومت 24 MPa می باشد .
حداکثر قطر ریز دانه 15 میلیمتر و مقاومت فشارى و کششى آن به ترتیب26.9 Mpa و 2.05 Mpa می باشد .
سیستم بارگذاری و اندازه گیریها
هر نمونه تحت ممان خمشى غیر متقارن در یک شکل بازگشتى قرار گرفته است ، زوایاى انتقال از1/400 تا 1/20 rad متغیر بود . اندازه گیرى این موارد تغییر مکانهاى افقى و عمودى بین بالا و پایین قطعه و کرنشهاى آرماتورهاى اصلی و خاموتها و FRP بود .
روند خراب شدن نمونه ها
نمونه ها پس از بارگذارى در عکس (3) نشان داده شده اند . تمام نمونه ها داراى بارگذارى پیچشى در دوره هاى بازگشت 1/100 انجام شده و در دومین سیکل بارگذارى تخریب FRP در گوشه هاى اتصال سطوح مشاهده شده است و FRP در قسمت کناره هاى تیر داراى حالت خارج شدن از حالت خمشى بود . در نمونه شماره (4) FRP دور نمونه هاى فولادى در دومین سیکل بارگذارى به اندازه 1/5 rad خورد . پس از آن تخریب FRP جابجا شده در طول ترکهاى برشى بتن ادامه پیدا کرد . در نمونه شماره (1) و (2) ترکهاىFRP به دور گوشه تیر در انتهاى تیر در سیکل بارگذارى دوم به میزان 1/5 rad اتفاق افتاد . در سیکل بارگذارى FRP , 1/33 rad در طول گوشه تیر به سمت جهت محور تیر پاره شد ، تخریب FRP در گوشه هاى تیر در این حالت مشاهده نشد .
نمودار نیروى برشى در مقابل زاویه انتقال در شکل (6) دیده میشود . زاویه اى که در آن افت زیاد نیروى برشى مشاهده شد در نمونه هاى (1) (2) (3) و (4) مشاهده شد . همچنین در این آزمایش موثر بودن شیارهاى پر شده با FRP براى انتقال لنگر در تیر مشاهده شد .
مقایسه بین تقویت FRP با پاشیدنی و ورقهای فیبر کربن
نیروى برشى در مقابل منحنى زاویه انتقال با همین نمودارها در تقویت با ورقهاى فیبر کربن نشان داده شده است . نمونه هاى تیر T شکل با اندازه ها و مشخصات مشابه استفاده شده در FRP پاشیدنی براى فیبر کربن استفاده شده تا تاثیر تقویت ورق فیبر کربنی را مورد بررسی قرار دهیم .
نمونه شماره (11) بوسیله ورقه هاى فیبر کربنى تقویت نشده بود و نمونه هاى شماره (22) و (23) یک لایه ورقه فیبر کربنى 200 KJ/m تقویت شده بود . در نمونه هاى (22) و (23) ورقهاى فیبر در گوشه هاى اتصال سطوح در تیرها بوسیله میخهاى لنگر گیر محکم شده بودند . در نمونه شماره (22)
میخهاى لنگر گیر در هر دو سطوح تیر و دال استفاده شده اند . در نمونه شماره (23) ورقه ها تنها به سطوح دال متصل شده بودند .
منحنى هاى ساختارى براى این نمونه ها در شکل (7) نشان داده شده است . نمونه شماره (11) بدون نقاط پیچشی تنها در اثر برش از بین رفت . بقیه نمونه هاى (1) تا (4) حالت افت تخریب را به همراه شکل تخریب پیچشی دارا بودند . اثر تقویت بوسیله FRP پاشیده شده ، شناخته شده است و با مقایسه نمونه هاى (1) تا (4) با نمونه هاى (22) و (23) نشان می دهد که رفتار FRP با فیبر کربن تا حدود 1/5 rad مشاهده شده است . پس از گذشتن بارگذارى از 1/33 rad نمونه هاى تقویت شده با FRP مقاومت شکننده ترى را نسبت به نمونه هاى تقویت شده با فیبر کربن نشان می دهد .
این بعلت تخریب FRP در گوشه هاى تیرهاست . مقاومت کششى FRP پاشیدنى و ورقه هاى فیبر کربن در واحد عرض به ترتیب268 KN/mm و 541 KN/mm است .
توزیع کرنش FRP
توزیعهاى کرنش FRP در بارگذارى حداکثر هر سیکل بارگذارى در شکل (8) نشان داده شده است . دیاگرامهاى سمت چپ براى نمونه (2) و سمت راست براى نمونه (3) می باشد . دیاگرامهاى بالایى توزیعهاى کرنش را در کناره هاى تیر و دیاگرامهاى پایینى توزیعهاى کرنش را در گوشه هاى تیر نشان میدهد . حداکثر کرنش FRP حدود 3 تا درصد می باشد .
در نمونه شماره (2) کرنشهاى گوشه ها در دو انتهاى تیر بیشتر از مقادیر واقعى تخریب می باشد و باعث پارگی FRP در گوشه ها می شود . در نمونه شماره (3) کرنشهاى منفى اتفاق می افتد . چرا که حالت عکس خمشى در کناره هاى تیر اتفاق می افتد .
جمع بندی
این روش تقویت بوسیله فیبرهاى شیشه با رزین وینیل استر قابل استفاده براى تقویت تیرهاى بتن آرمه میباشد . جمع بندیها بصورت زیر می باشد
1) همه نتایج آزمایش خمش و آزمایش تیر نشان می دهند که شیارهاى پر شده توسط FRP براى انتقال لنگر FRP به بتن کارآیى دارد .
2) عمق شیار به مقدار 5 میلیمتر جهت ایجاد حالت پارگی درFRP به تنهایى کفایت می کند .
3) افت FRP در محلهاى برخورد سطوح بین تیر و دال در حالت استفاده از انتقال ممان با شیارهاى پر شده از FRP مشاهده نشد و در نهایت FRP در زاویه پیچش 1/5rad در کناره هاى تیر شروع به پاره شدن میکند .