نحوه تقویت عرض تیرچه پیش تنیده
تیرچه پیش تنیده را باید به دقت بررسی کنیم. در حالی که رفتار FRP به عنوان آرماتور اولیه در اعضای بتنی مورد بررسی قرار گرفته است ، رفتار میله های FRP ، مارپیچ ها و حلقه های تعبیه شده در بتن مسلح اعضای فشاری هنوز به اطلاعات اضافی نیاز دارند. در رابطه با استفاده از میله های GFRP به عنوان تقویت کننده ، کدهای طراحی فعلی و مشخصات آن از جمله CSA S806-02 ، SimTREC 2001 و ACI 440 محدودیت های شدیدی برای استفاده در ساختار تیرچه پیش تنیده دارند.
نادیده گرفتن مقاومت فشرده سازی نوار تقویت کننده در طرح این در فقدان مقاله در مورد این موضوع کاملاً مشهود است ، بنابراین لازم است تمرکز بر روی تاندونهای CFRP به تقویت عرضی FRP به طور کلی گسترش یابد. تیرچه پیش تنیده را باید تقویت کرد.
تجربه بار اوج بارگیری
در ستون های تحت فشرده سازی تیرچه پیش تنیده (مشابه اما جدا از اثرات تجربه شده در شمع ها) ، مشخص شد که تقویت کننده عرضی CFRP (مارپیچ ها) به طور مشابه با فولاد رفتار می کردند تا اینکه بار اوج بارگیری را تجربه کنند. تاندون های تقویت کننده CFRP و تیرچه پیش تنیده در مقاومت در برابر اثر بارگذاری فشرده سازی تا زمان خرد شدن بستر بتونی تیرچه پیش تنیده کاملا مؤثر است.
مشخص شد که فاصله مارپیچی CFRP و تیرچه پیش تنیده نسبت به ظرفیت مقاومت ساده در بازده و انعطاف پذیری کلی مشهود است ، و این است که مارپیچ ها و حلقه های CFRP به عنوان تقویت عرضی (و مطابق با محدودیت های CSA S806-12) استفاده شده بطور موثر هسته بتونی تیرچه پیش تنیده را محصور می کنند. براساس نتایج تجربی ، GFRP درون آن تعبیه شده است. ستونهای بهم پیوسته و محاصره مارپیچی در توانایی خود برای انجام این کار مشابه فولاد بودند.
با تیرچه پیش تنیده و عملکرد عرضی FRP می توان سازه مقاوم تری را احداث کرد
استفاده از CFRP را به عنوان تقویت عرضی در شمع های تیرچه پیش تنیده
آزمایشی که استفاده از CFRP را به عنوان تقویت عرضی در شمع ها انجام داد ، نارسایی زودرس (در تست های آزمایشی) به دلیل کمانش از تقویت طولی CFRP منجر به خرابی نهایی ستون به دلیل شکستگی حلقه (آروکیازامی و عامر ۱۹۹۸). این نارسایی اولیه در تعیین مراحل آزمایش برای جلوگیری از بروز چنین خرابی های جانبی ، یعنی با حفر انتهای تاندون های CFRP تا ۱ اینچ کمک کرد تا از تماس مستقیم صفحات بارگیری استفاده شده در دکل و تیرچه پیش تنیده جلوگیری کنید.
این اندازه گیری در از بین بردن کمانش آرماتورهای طولی تیرچه پیش تنیده در هر یک از نمونه های زیر کمک کرده و بنابراین باید در نظر گرفته شود که در این زمینه اجرا شود. آنچه از این تحقیق پیدا شد ، ظاهراً پیشرفت کمتری داشت (به دلیل قرارگرفتن بین CFRP) از آنچه در مقاله در آن زمان برای تقویت های جانبی فلزی مشابه گزارش شده بود.
استفاده از اتصالات یا مارپیچهای CFRP برای تقویت تیرچه پیش تنیده
در رابطه با استفاده از اتصالات یا مارپیچهای CFRP به عنوان تقویت عرضی ، مطالعات بسیاری در طول دو دهه گذشته توسط محققان ایالات متحده ، کانادا ، اروپا و ژاپن انجام شده است. مشاهده شده که در نهایت بسیاری از عوامل در اثربخشی پیوندها و مارپیچهای داخلی مانند پیکربندی تقویتی واقعی ، نسبت تقویت طول ، نسبت حجمی و اندازه و فاصله حلقه ها یا مارپیچ ها تأثیر می گذارد (عفیفی و همکاران ۲۰۱۴). هنگامی که این پارامترها برای به حداکثر رساندن کارآیی آنها طراحی شده اند ، نتایج آزمایش نشان داده اند که عملکرد کلی اتصالات FRP و مارپیچ های تیرچه پیش تنیده که به عنوان محصور برای هسته بتونی عمل می کنند.
به طور مشابه با فولاد تقویت کننده سنتی رفتار می کنند. علاوه بر این ، حلقه های CFRP به عنوان مارپیچ های تیرچه پیش تنیده در محصور کردن بتن موثر هستند. همانطور که توسط عفیفی و همکاران گزارش شده اند ، کارآمد هستند و با توجه به نتایج تجربی آنها ، ستون های GFRP و CFRP RC به طور مشابه با ستون های RC فولادی رفتار کرده و رفتار فشار بار خطی تا ۸۵ درصد از بارهای اوج خود را به نمایش گذاشتند. با این حال ، این مطالعات به طور خاص انجام نشده اند. تیرچه پیش تنیده با FRP کارایی بهتری خواهد داشت
نگهداری کافی از هسته بتونی ستون از طریق تقویت عرضی تیرچه پیش تنیده
با وجود کاربرد متفاوت ، این مطالعات هنوز هم برای درک اثرات محدودکننده CFRP مفید هستند زیرا این دو جزء ساختاری کاملا مشابه عمل می کنند. مندر و همکاران (۱۹۸۸) چنین چیزی را نشان داد.
نگهداری کافی از هسته بتونی ستون از طریق تقویت عرضی ، هم قدرت و انعطاف پذیری را افزایش می دهد و در نتیجه رفتار مواد را تغییر می دهد. از آنجا که فشار بتن محوری تحت بارگذاری محوری خالص توسعه می یابد ، تنش محدود کننده ارائه شده توسط آرماتور عرضی FRP تیرچه پیش تنیده با انبساط بتن تا زمان پارگی FRP افزایش می یابد. این به دلیل ویژگی های شکننده مواد است ، در حالی که استرس محدود کننده جانبی توسط تقویت فولاد معمولی تقریباً باقی می ماند.
تیرچه پیش تنیده را می توان با FRP تقویت کرد
ایده ای که مورد توجه قرار گرفت
بدون تغییر و افزایش با بتن پس از آنکه فولاد تسلیم شد ، ایده ای افزایش می یابد ، ایده ای که مورد توجه قرار گرفت. با این حال ، محدود کردن هسته های بتونی با ضربات عرضی CFRP یک رویکرد منفعلانه برای افزایش استحکام و انعطاف پذیری بتن کلی است. مشاهده شده که در سطوح پایین کرنش محوری ، محصور حاصل از تقویت عرضی ناچیز است زیرا کرنش عرضی نیز ناچیز است. برای ستون های بتونی محدود به CFRP و تیرچه پیش تنیده ، با افزایش فشار محوری تحت بارگذاری ، قرارگیری بین FRP به صورت منفعل نقش مهمی را ایفا می کند ، زیرا تنش های محدود همچنان افزایش می یابند که بتن به دلیل خاصیت الاستیک خطی CFRP و تیرچه پیش تنیده گسترش می یابد.
مدل CFRP-RC ستون های بتنی تیرچه پیش تنیده با اصلاحات بر اساس یافته های تجربی و فرمول های نیمه تجربی ارائه شده است. این معادله رابطه غیر خطی بین افزایش مقاومت بتن و نسبت محصور را نشان می دهد ، جایی که فشار موثر جانبی به دلیل ضربات FRP است. نتایج نشان داد که FRP جانبی در سطوح بالاتر با فشار کمتری موثر است.