17832

17832

بررسي ظرفيت تير هاي بتن آرمه خورده شده پس از ترميم با CFRP

كارشناسي ارشد

زلزله

تير ماه 1396

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر محمد قانوني بقا

عمران

شرايط آب و هوايي نامطلوب با حضور عوامل شيميايي متعدد معمولا يكي از دلايل آسيب به مقاطع بتني ميباشد. يكي از اصلي ترين آسيب هاي وارد شده به اين مقاطع زنگ زدگي يا اصطلاحا خوردگي ميلگرد داخل بتن مي باشد. با توجه به شرايط جغرافيايي كشور و وجود مناطقي با شرايط آب و هوايي مرطوب نظير نواحي جنوبي كشور، بسياري از اعضاي بتني تحت خوردگي قرار ميگيرند. از اين رو نياز به نوعي مقاوم سازي كه در شرايط گفته شده داراي دوام و مقاومت كافي باشد ، بيش از پيش احساس ميشود. با توجه به مزايا و فوايد پرشمار الياف پليمري تقويت شده كربني ، استفاده از اين الياف كه داراي خواص مكانيكي و شيميايي متعددي مي باشند ,خود مي تواند يكي از راهكارهاي مناسب براي مقاوم سازي در زمينه خوردگي باشد. در اين پايان نامه ابتدا به معرفي حالات مختلف خوردگي و تاثيرات آن روي مقاطع بتني پرداخته شده است. سپس سعي شده است با مدل سازي تير بتن آرمه كه از ناحيه ميلگرد هاي كششي و خاموت ها به ميزان 20% و 40 % تحت خوردگي قرار گرفته اند، مدلسازي نرم افزاري انجام گيرد.(درصد خوردگي به معناي كم شدن از وزن آرماتور مي باشد.) در ادامه و با بهره گيري از برنامه آباكوس ، به بررسي ظرفيت اين مقاطع، قبل و بعد از مقاوم سازي با الياف كربني CFRP پرداخته شد. مقاوم سازي به دو صورت كلي انجام شد ، طراحي جهت تقويت خمشي و ديگري تقويت برشي . براي حالت اول با توجه به ضعف خمشي مقطع، طراحي انجام شده براي عرض و ضخامت الياف انجام شد. ظرفيت خمشي براي حالات 20% و 40% خوردگي به ترتيب 22%و 36% نسبت به حالت بدون خوردگي كاهش داشته است. اين نتايج نشان مي دهد كه عرض كمتر نوار باعث افزايش كارايي و چسبندگي بهتر بين بتن و الياف مي گردد. براي مقاوم سازي در حالت برشي مطابق بسياري از روش هاي مرسوم و تحقيقات انجام گرفته دورپيچ به روش هاي V شكل ، 90درجه در دو طرف و U شكل صورت پذيرفت . نتايج نشان داد كه ميتوان با مقاوم سازي با استفاده از الياف كربني ، مقاومت از دست رفته مقطع ناشي از خوردگي را بازگرداند. واژه‌هاي كليدي: مقاوم سازي ، زنگ زدگي ، تير بتن آرمه ، الياف كربن

1396/07/04

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Adverse weather conditions and various chemical factors are usually the reasons for the damage to concrete sections. One of the most common damage is the rust or the corrosion of the rebar in the concrete sections. In our country, due to the presence of areas with wet weather conditions, many concrete members are subjected to the corrosion. Therefore, there is a need for some kind of retrofitting which in the stated conditions, is sufficient and durable. The use of carbon fiber retrofitted polymers with their mechanical and chemical properties is known as one of the suitable strategies for rigorization. In this thesis, it is tried to discuss the various corrosion states and their effects on concrete sections. Then, with the modeling of reinforced beams which are subjected to corrosion of 20% and 40% from the tensile rebars and rocks, the Abaqus program examines the capacity of these sections before and after retrofitting with CFRP. Reinforcement was done in two general ways, design for flexural reinforcement and shear reinforcement. For the first case, due to the bending weakness of the section, the design was done for the width and thickness of the fibers. The bending capacity for corrosion of 20% and 40% decreased to 22% and 36%, respectively, compared to non-corrosion. These results indicate that lower bar widths increase the efficiency and adhesion between concrete and fibers. For shear reinforcement in accordance with many conventional methods and researches, the corrugations were made in V-shaped, 90-degree shapes on both sides and U-shaped. The results showed that the carbon fiber reinforcement can restore the lost resistance to the corrosion cross section. Keywords: Reinforcement, Corrosion, Reinforced Concrete Beam, CFRP