فهرست مطالب

پیشگفتار........................................................................................................ 11

فصل اول: معرفی کامپوزیت های FRP و کاربرد آن در مقاوم سازی سازه های بتن مسلح........ 13

1-1 مقدمه...................................................................................................... 13

1-2 انواع ورق های کامپوزیت FRP........................................................................... 13

1-3 ویژگی های مکانیکی کامپوزیت های FRP.............................................................. 14

1-4 رزین ها.................................................................................................... 15

1-5 مقایسه عملکرد انواع کامپوزیت های FRP در مقاوم سازی سازه ها.................................... 15

1-6 ضریب ایمنی.............................................................................................. 15

فصل دوم: بررسی مقاومت مرزی در محل اتصال FRP به بتن.......................................... 17

2-1 کارهای انجام شده........................................................................................ 17

2-2 مدل های مقاومت مرزی موجود.......................................................................... 17

2-2-1 مدل های تجربی....................................................................................... 18

2-2-2 مدل های شکست مکانیکی............................................................................ 18

2-2-3 ضوابط طراحی......................................................................................... 22

2-4 پیشنهادات طراحی........................................................................................ 23

فصل سوم : مقاوم سازی خمشی تیرها.................................................................... 25

3-1 مطالعات انجام شدن...................................................................................... 25

3-2 روش های مقاوم سازی................................................................................... 26

3-2-1 کلیات................................................................................................... 26

3-2-2 مهار کردن انتهای صفحات FRP بر پائین تیر........................................................ 26

3-2-3 صفحات پیش تنیده.................................................................................... 27

3-3 مودهای شکست و رفتار واقعی........................................................................... 27

3-3-1 انواع مودهای شکست.................................................................................. 27

3-3-2 شکست خمشی........................................................................................ 29

3-3-3 شکست برشی.......................................................................................... 30

3-3-4-1 کنده شدن پوشش بتنی............................................................................ 31

3-3-5 ایجاد ترک در میانه تیر................................................................................ 32

3-3-5-1  ایجاد ترک خمشی در میانه تیر................................................................... 32

3-3-6 انکر کردن انتهایی با استفاده از گیره های U شکل از نوع FRP..................................... 33

3-4 مقاومت خمشی........................................................................................... 33

3-4-1 کلیات................................................................................................... 33

3-4-2 ضوابط طراحی......................................................................................... 34

3-4-3 در نظر گرفتن پیش بارگذاری......................................................................... 39

3-5 توصیه های طراحی....................................................................................... 41

3-5-1 کنترل کردن مقاطع بحرانی وانکر نقاط انتهایی صفحه FRP........................................ 41

فصل چهارم: مقاوم سازی برشی تیرها.................................................................... 45

4-1 مقدمه...................................................................................................... 45

4-2 روش های مقاوم سازی................................................................................... 45

4-2-1 طرح های مقاوم سازی................................................................................. 45

4-2-2 انتخاب روش مقاوم سازی............................................................................. 47

4-3 مودهای شکست........................................................................................... 49

4-3-1 کلیات................................................................................................... 49

4-3-2 شکست برشی ناشی از گسیختگی FRP.............................................................. 50

4-3-3 شکست برشی بدون گسیختگی FRP................................................................. 50

4-3-4 شکست برشی همراه با جدا شدگی FRP............................................................. 50

4-3-5 شکست در نزدیکی انکرهای مکانیکی................................................................. 51

4-4 تحقیقات موجود بر روی مدل های مقاومت برشی...................................................... 51

4-5 مدل مقاومت برشی Teng, Chen...................................................................... 54

4-5-1 توضیحات کلی......................................................................................... 54

4-5-2 شکست برشی کنترل شونده توسط گسیختگی FRP................................................ 56

4-5-3 شکست برشی کنترل شونده توسط جدا شدن FRP................................................. 58

4-6 مقایسه با نتایج ازمایشگاهی.............................................................................. 60

4-7 نتیجه گیری............................................................................................... 61

فصل پنجم: مقاوم سازی ستون ها در برابر نیروهای محوری و نیروهای خارج از محور........... 63

5-1 مقدمه...................................................................................................... 63

5-2 روش های مقاوم سازی................................................................................... 64

5-2-1 ملاحظات اجرایی....................................................................................... 64

5-2-2 اصلاح شکل مقطع..................................................................................... 64

5-3 مودهای شکست و رفتار واقعی ستون های بتنی پوشیده شده با FRP................................. 65

5-3-1 ستون های بتنی دایره ای شکل....................................................................... 65

5-3-2 ستون های بتنی مستطیلی شکل..................................................................... 66

5-3-3 ستون های بتنی بیضوی شکل........................................................................ 66

5-4 مقاومت فشاری بتن پوشیده شده با FRP............................................................... 67

5-4-1 کلیات................................................................................................... 67

5-4-2 مروری بر مدل های مقاومتی.......................................................................... 67

5-4-3 کارهای آزمایشگاهی صورت گرفته.................................................................... 70

5-4-4 بررسی داده های آزمایشگاهی......................................................................... 70

5-4-5 بررسی مدل های مقاومتی............................................................................. 71

5-4-6 مدل Lam و Teng................................................................................... 72

5-5 رفتار تنش-کرنش بتن پوشیده شده با FRP............................................................ 73

5-5-1 کلیات................................................................................................... 73

5-5-2 مروری بر مدل های تنش-کرنش..................................................................... 73

5-5-3 بررسی داده های آزمایشگاهی......................................................................... 75

5-5-3-1 کرنش محوری نهایی................................................................................ 75

5-5-3-2 منحنی های تنش-کرنش........................................................................... 76

5-5-4 مدل تنش-کرنش LAM و TENG................................................................... 77

5-5-4-1 بهترین بر ارزش مدل تنش-کرنش................................................................. 77

5-5-4-2 مدل تنش-کرنش جهت استفاده در کارهای طراحی.............................................. 78

5-5 ستون های بتنی مستطیل شکل با جکت FRP......................................................... 79

5-5-1 کلیات................................................................................................... 79

5-5-2 مدل های موجود....................................................................................... 79

5-5-2-1 معادلات عمومی..................................................................................... 79

5-5-2-2 ضریب شکل......................................................................................... 80

5-5-2-3 قطر ستون معادل دایروی شکل.................................................................... 81

5-6-3 مدل Lam و Teng................................................................................... 81

5-6 ستون های بیضوی شکل پوشش داده شده با FRP..................................................... 82

5-7 توصیه های طراحی برای ستون ها با بار محوری........................................................ 82

5-7-1 کلیات مقاوم سازی ستون های بتنی پوشیده شده با FRP در مقابل بارهای محوری............... 82

5-7-2 مقاومت نهایی ستون های بتنی مسلح با جکت FRP در مقابل بارهای محوری..................... 83

5-8 توصیه های طراحی برای ستون ها با بار خارج از محور................................................. 84

5-8-1 کلیات................................................................................................... 84

5-8-2 مطالعات انجام گرفته بر روی ستون ها با بار خارج از محور و پوشیده شده با FRP................ 85

5-8-3 مقاومت نهایی ستون های بتنی جکت شده با FRP بارهای خارج از محور.......................... 85

فصل ششم: مقاوم سازی لرزه ای ستون ها.............................................................. 87

6-1 مقدمه...................................................................................................... 87

6-2 مودهای شکست ستون های بتنی تحت اثر بارهای لرزه ای............................................. 88

6-2-1 کلیات................................................................................................... 88

6-2-2 شکست برشی.......................................................................................... 88

6-2-3 شکست ناشی از ایجاد مفصل پلاستیک خمشی...................................................... 89

6-2-4 شکست موضعی........................................................................................ 89

6-2-5 شکست برشی خمشی ستون ها ناشی از قطع میلگردهای طولی.................................... 89

6-3 روش های مقاوم سازی................................................................................... 90

6-3-1 جکت FRP با الیاف افقی.............................................................................. 90

6-3-2 پوشش طولی FRP..................................................................................... 91

6-4 شکل پذیری خمشی ستون های مقاوم شده............................................................. 91

6-4-1 عوامل شکل پذیری.................................................................................... 91

6-4-2 شکل پذیری ستون های بتنی مقاوم شده............................................................ 92

6-5 توصیه های طراحی....................................................................................... 95

6-5-1 مقاومت برشی.......................................................................................... 95

6-5-2 پوشش مفصل پلاستیک خمشی...................................................................... 98

6-5-3 جزئیات اصول طراحی.................................................................................. 99

نتیجه گیری..................................................................................................... 99

فصل هفتم: مدلهای رفتاری مصالح و مبانی مدلسازی به روش اجزا محدود........................ 103

4-1- مقدمه.................................................................................................. 103

4-2- معرفی نرم افزار........................................................................................ 104

4-2- معرفی مصالح.......................................................................................... 108

4-2-1- بتن.................................................................................................. 108

4-2-1- فولاد................................................................................................. 110

4-2-1-الیاف پلیمری FRP................................................................................. 113

4-3- مدلسازی در نرم افزار اجزا محدود Abaqus........................................................ 115

4-3-1-علت انتخاب نرم اجزا محدود ABAQUS........................................................ 115

4-3-2- تعریف مختصات هندسی مسئله................................................................... 116

4-3-3- تعریف مدل رفتاری مصالح......................................................................... 118

4-3-3-1- تعریف مدل رفتاری بتن:........................................................................ 118

4-3-3-2- تعریف مدل رفتاری فولاد:....................................................................... 125

4-3-3-3- تعریف مدل رفتاری FRP:...................................................................... 125

4-3-4- سوار کردن قطعات (Assembly)................................................................ 129

4-3-4- تعریف گامهای تحلیل.............................................................................. 131

4-3-4- تعریف اندرکنش بین قطعات....................................................................... 132

4-3-4- مش بندی........................................................................................... 143

4-3-4- پردازش مدلسازی ( تعریف Job )................................................................. 145

فصل هشتم: بررسی نتایج تحلیل عددی................................................................ 147

5-1- مقدمه.................................................................................................. 147

5-2- صحت سنجی مدلسازی عددی........................................................................ 147

5-3- بررسی اثر FRP بر رفتار تیرهای بتنی............................................................... 150

5-3-1- تأثیر تغییر طول ورق FRP........................................................................ 154

5-3-2- بررسی تأثیر تغییر عرض ورق FRP............................................................... 159

فصل نهم: نتایج و پیشنهادات............................................................................ 177

6-1- نتایج.................................................................................................... 177

5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی........................................................................ 178

مراجع......................................................................................................... 179

پیشگفتار

سازه های بتن مسلح اغلب با اصلاح و بهبود عملکردشان در طول عمر خدمات خود مواجهه هستند عوامل اصلی شرکت کننده در این اصلاح عبارتند از تغییرات استفاده از آنها ، استانداردهای طراحی جدید، تخریب به خاطر خوردگی فولاد به خاطر قرار گرفتن در معرض یک محیط مهاجم و رویداد حادثه مثل زلزله.در چنین شرایطی دو راه حل ممکن وجود دارد: جایگزینی یا مقاوم سازی جایگزینی سازه ای کامل ممکن است معایبی از قبیل هزینه های بالا برای مواد و نیروی کار، تاثیر محیطی قویتر و ناسازگاری به علت وقفه در عملکرد سازه به همراه داشته باشد که در این هنگام بهتر است برای تعمیر یا ارتقا سازه در خصوص مقاوم سازی اقدام نمود. در دهه گذشته توسعه چسبهای قوی از جمله اپوکسی منجر به بوجود آمدن تکنیکی شامل چسباندن صفحات فولادی یا صفحات الیاف پلیمری (FRP) به سطح بتن شده است.این صفحات با بتن بطور مرکب عمل می کنند و به حمل بار کمک می کنند. FRP در مقایسه با فولاد دارای مزایای متعددی است. این مو اد مقاومت نهایی بالاتری دارند و چگالی کمتری نسبت به فولاد دارند.علاوه بر آن نصب و راه اندازی آنها آسانتر می باشد. از  FRP در تقویت ستون ها، تیرها، دال ها، اتصالات، دیوارهای برشی بتنی، دیوارهای آجری، پایه و عرشه پل ها و  ...  می توان استفاده نمود. تکنیک مقاوم سازی ستون های مسلح بتنی با استفاده از کامپوزیت های FRP به طور گسترده ای به جای پوشش به وسیله فولاد مورد کاربرد قرار گرفته است. در مقایسه با استفاده از تنگ ها و مارپیچ فولادی، تکنیک محصور سازی با استفاده از FRP قابلیت این را دارد که محصور شدگی را به صورت پیوسته برای تمام مقطع عرضی ستون تامین کندFRP. می تواند در تیرها و دال های بتنی به عنوان جایگزین تمام یا بخشی از میلگرد کششی مورد نیاز بکار رود. همچنین در اتصالات بتنی می تواند استفاده گردد و شکل پذیری اتصال را افزایش دهد. از FRP  در تقویت دیوارهای برشی نیز استفاده می گردد. FRP می تواند شکل پذیری دیوارهای بنایی را افزایش داده و آنها را مهار نماید. با توجه به اینکه این کامپوزیت جدیدا وارد کارهای مهندسی در ایران شده اند ضروری است که با انجام مطالعات رفتار آنها در ترکیب با المانهای مختلف بررسی گردد.

رزومه علمی مولف: 

((محل درج رزومه علمی و عکس مولف کتاب فوق))

جهت ارسال رزومه علمی و درج در این صفحه با ارسال فایل رزومه، عکس و فایل های خود، با اکانت ایتا یا واتس آپ 09100636002 پیام دهید.

جهت دریافت کارت شناسایی نویسندگی (مخصوص مولفان قانون یار) با دفتر مرکزی بنیاد علمی قانون یار تماس بگیرید.

((نمونه کارت صادره نویسندگان فرهیخته بنیاد علمی قانون یار))

اطلاعیه مهم

لازم به ذکر است کارت شناسایی به صورت فارسی و انگلیسی (با بهترین کیفیت) صادر می گردد...

با افتخار اعلام می‌شود کتاب حاضر توسط مجموعه ناشران وابسته به بنیاد علمی قانون‌یار به صورت الکترونیکی و فیزیکی چاپ و منتشر شده است.  بنیاد علمی قانون‌یار با بهره‌گیری از تجربه و توان تخصصی خود در حوزه نشر، آماده است آثار علمی، پژوهشی، دانشگاهی و تخصصی نویسندگان، استادان، پژوهشگران و علاقه‌مندان به تألیف را در مسیر چاپ و انتشار همراهی کند. 

اگر شما نیز اثری ارزشمند برای انتشار دارید، می‌توانید با سپردن مراحل آماده‌سازی، اخذ مجوز، صفحه‌آرایی، چاپ و انتشار کتاب خود به مجموعه ناشران وابسته به بنیاد علمی قانون‌یار، گامی مؤثر در معرفی و ماندگار کردن اندیشه‌ها و دستاوردهای علمی خود بردارید. با پنج انتشارات وابسته به بنیاد علمی قانون‌یار، در خدمت شما هستیم. کتاب خود را به ما بسپارید و اندیشه‌ها و دستاوردهای علمی‌تان را ماندگار کنید.

همچنین به تمامی نویسندگان و مؤلفان، کارت مخصوص مؤلفان نخبه اعطا می‌شود.

کتاب شما، روایت ماندگار دانش و تجربه شماست؛ آن را با انتشارات های معتبر وابسته به بنیاد علمی قانون‌یار و چاپخانه اختصاصی این نهاد علمی و پژوهشی منتشر کنید. 

جهت کسب اطلاعات بیشتر با دفتر مرکزی موسسه تماس بگیرید:

 (واحد پژوهش 02166979519) (واحد فروش 02166979526)  (واحد مشاوره 09196748625)