بررسی رفتار ستون‌های بتنی با کاربرد آرماتورهای FRP به جای آرماتورهای فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهرانف ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

کاربرد مواد FRP بدلیل داشتن ویژگی های ممتازی چون نسبت بالای مقاومت به وزن، دوام در برابر خوردگی و سرعت و سهولت در حمل و نصب، به سرعت رو به افزایش است. استفاده از میلگردهای FRP به جای میلگردهای فولادی به­طور قابل ملاحظه ای از زیان های ناشی از بروز خوردگی در اعضای بتنی به خصوص در سازه های مجاور آب هاجلوگیری می‏‌کند.
در این مقاله به منظور بررسی اثر جایگزینی آرماتورهای فولادی ستون با آرماتورهایFRP، ستون­هایی در برنامه اجزا محدود مدل‌سازی شده اند که در آنها آرماتورهای طولی با میلگردهایی از جنس CFRP جایگزین شده اند، سپس اثر پارامترهای مختلفی همچون درصد آرماتورهای طولی FRP و مقاومت مشخصه بتن برروی ظرفیت خمشی و شکل پذیری ستون بررسی شده است. همچنین بررسی­های صورت گرفته بر روی ستون­های بتنی تقویت شده با میلگردهای طولی فولادی و CFRP، نشان داد که با میزان درصد میلگرد CFRP کمتری می‏‌توان به مقاومت قابل قبولی دست یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Behavior of Concrete Columns Reinforced with FRP Bars Instead of Steel Rebar

نویسندگان [English]

  • Fakhreddin Danesh 1
  • Baharak Baradaran N 2
1 Associate professor, Department of Civil Engineering, KNT University of technology, Tehran, Iran
2 MSc Student, Department of Civil Engineering, KNT University of technologym, Tehran, Iran
چکیده [English]

Using FRP material, due to their excellent features like high strength to weight ratio, resistance to corrosion, convenience of transportation and installation, is developing rapidly. Using FRP bar instead of steel rebar significantly prevents corrosion in concrete members specifically for the seashore concrete structures.
In this research, in order to investigate the benefits of replacing steel rebar with FRP bars in concrete columns, some column specimens were modeled in finite element computer program and the effects of parameters like FRP bar ratio and compressive strength of concrete on the flexural capacity and ductility of column were discussed. The investigations on the concrete columns strengthened with CFRP bar and steel rebar, indicate that the FRP bar ratio is significantly less than the steel rebar ratio to achieve the acceptable strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete column
  • FRP bar ratio
  • Compressive Strength of Concrete
  • Flexural Capacity
  • Flexibility

مراجع

[1]مهدی سرافراز، رساله دکترا، دانشگا صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشهد مهندسی عمران، 1388 .
[2] Alkhrdaji, T. & Nanni, A., “Flexural strengthening of bridge piers using FRP composites”, center for infrastructure engineering studies (CIES), university of Missouri- Rolla, 1999.
[3] Barros, J. A.O., Varmaa, R. K., Sena-Cruz a, J. M. & Azevedo, A. F.M., “Near surface mounted CFRP strips for the flexural strengthening of RC columns: Expermental and numerical research”, Engineering Structures, vol. 30, pp. 3412- 3425, 2008.
[4] Bournas, D.A. & Traintafillou, T.C., “Flexural strengthening of RC columns with near surface mounted FRP or stainless steel reinforcement: experimental investigation”, The 14th World Conference on Earthquake Engineering, October12- 17, Beijing, China, 2008.
[5] Bournas, D. A., Lontou, P. V., Papanicolaou, C. G. & Triantafillou, T. C., “Textile-Reinforced Mortar (TRM) versus FRP Confinement in Reinforced Concrete Columns”, ACI Structural Journal, vol. 104,
pp. 740- 748, 2007.
[6] Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars Reported by ACI Committee 440, American concrete institute.
[7] Triantafillou, T. C., Papanicolaou, C. G., Zissimopoulos, P. & Laourdekis, T., “Concrete Confinement with Textile-Reinforced Mortar Jackets”. ACI Structural Journal, vol. 103, PP. 28- 37, 2006.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار