پنج شنبه 30 فروردین 1397
English
نمایندگان گروه مقاوم سازی دریابیگی

مقاوم سازی دریابیگی

مقاوم سازی برشی تیرها

مقاوم‌سازي برشي تيرها

مقاوم‌سازي برشي اعضاي بتن آرمه با استفاده از FRP به‌وسيلة چسباندن تقويت‌كننده‌هاي خارجي در راستاي اصلي اليافها، موازي با ماكزيمم تنشهاي كششي اصلي  صورت مي‌گيرد،

شكستهاي برشي و خمشي، دو حالت عمده شكست در تيرهاي معمولي بتن مسلح  مي‌باشند. شكست خمشي عموماً نسبت به شكست برشي، ترجيح داده مي‌شود زيرا رفتار شكل‌پذيرتري از خود نشان مي‌دهد. شكست نرم علاوه بر آنكه امكان پخش مجدد تنش را فراهم مي‌آورد، به كاربران و حاضران در محل فرصت بيشتري براي پي‌بردن به وضعيت بحراني تير مي‌دهد.

در حالت مقاوم‌سازي خمشي تيرهاي بتني با روش چسباندن صفحات FRP، ملاحظه مي‌شود كه شكل‌پذيري تير نسبت به حالت عادي آن، كاهش يافته‌ است. البته حتي در اين شرايط هم، شكست آن تحت خمش شكل‌پذيرتر از شكست برشي آن مي‌باشد. بطور کلي افزايش مقاومت برشي، احتمال گسيختگي خمشي را نسبت به گسيختگي برشي بيشتر كرده و در نتيجه عضو سازه اي، شكل پذيرتر مي شود .

اگر يك تير بتني، در تحمل برش ضعيف باشد و يا اينكه پس از مقاوم‌سازي خمشي، ظرفيت برشي آن در تحمل نيروهاي برشي نسبت به ظرفيت خمشي، ضعيف‌تر باشد، بايد مقاوم‌سازي برشي آن هم مدنظر قرار گيرد. مقاوم‌سازي برشي در اغلب موارد، يك مرحله كليدي و اساسي در مقاوم‌سازي مؤثر تيرهاي بتني مي‌باشد.

استفاده از صفحه تحتاني FRP براي مقاوم‌سازي خمشي تيرهاي بتن مسلح تأثير چنداني بر مقاومت برشي آنها ندارد بنابراين اثر مقاوم‌سازي خمشي تيرها، هنگام طراحي براي مقاوم‌سازي برشي، صرفنظر مي‌گردد. همچنين مشخص شده است كه صفحات طولي FRP چسبانده شده به سطوح كناري تير، كمك قابل ملاحظه‌اي به افزايش مقاومت برشي تير نمي‌كند. در اينجا بايستي تأكيد شود كه هر چند الياف چسبانده شده به سطوح جانبي در راستاي طول تير، كمك شاياني به ظرفيت برشي تير نمي‌كند، اما الياف چسبانده شده به اين وجوه تحت زواياي ديگر در افزايش مقاومت برشي تير سهيم مي‌شوند، تقريباً تمام زوايا براي چسباندن الياف به وجوه جانبي، به جز زاويه موازي با تركهاي برشي، در مهار كردن و كاهش دادن عرض تركها مؤثر و مفيد مي‌باشند.

طرحهاي مختلفي براي استفاده از مصالح FRP در مقاوم‌سازي برشي پيشنهاد شده است. اين طرحها شامل چسباندن FRPبه سطوح جانبي تير، استفاده از پوشش U شكلJACKET) (U-براي سطوح جانبي و سطح تحتاني تير و نيز دور پيچ كردن كل مقطع با استفاده از الياف و نوارهاي FRP مي‌باشد.

 بدليل مقاومت زياد صفحات و نوارهاي FRPدر جهتي كه الياف آنها قرار گرفته است، مي‌بايست راستاي قرار گرفتن الياف آنها به صورتي باشد كه حداكثر بهره‌وري از مصالح FRP را در جهت كنترل عرض ترك خوردگي برشي داشته باشند. همچنين جهت نيروهاي برشي در يك تير ممكن است بدليل وقوع زلزله و يا ساير بارهاي سيكلي (رفت و برگشتي) معكوس و وارونه گردد بنابراين شايد لازم شود كه الياف FRP در دو جهت متفاوت كه متناسب با تركهاي برشي ناشي از بارگذاري رفت و برگشتي باشد، استفاده شود. البته استفاده از الياف بدين صورت مي‌تواند حتي در شرايطي كه نيروهاي برشي معكوس هم وارد نشوند، مفيد باشد. البته در صورتيكه هيچ كدام از اين جهت‌ها، موازي با وضعيت ترك خوردگي برشي نباشد. اگر بخواهيم احتمال موازي بودن جهت الياف با جهت تركها را به حداقل برسانيم، پيشنهاد شده است كه الياف در سه راستا مثلاً 0 درجه، 60 درجه و 120 درجه نسبت به راستاي طول تير، بر روي وجوه جانبي چسبانده شود.

تركيب اشكال گوناگون چسباندن و جهت الياف و نيز پراكندگي آنها در مجموع منجر به ايجاد طرح‌هاي گوناگون مقاوم‌سازي برشي مي‌گردد.

شکل  انواع تقويت برشی در تيرها

 

رفتار برشی تیر تقویت شده با FRP