بررسی عددی تاثیر شکل مقطع ستون، مقاومت ملات و تعداد لایه‌های TRC بر رفتار لرزه‌ای ستون‌های بتنی مسلح

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دوره دکتری، دانشکده مهندسی عمران، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه کامپوزیت بخش مهندسی سازه، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران، دانشکده مهندسی عمران، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف استاد دانشکده مهندسی عمران، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

استفاده از بتن مسلح شده با منسوج TRC (Textile Reinforced Concrete) از روش‌های نوین تقویت سازه‌های بتنی می‌باشد. این روش به دلیل وزن کم، مقاومت بالا، عدم تغییر در ابعاد المان‌های تقویت شده و سهولت در اجرا در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته ‌است. هدف از این مطالعه بررسی کارایی استفاده از این روش برای مقاوم‌سازی ستون‌های بتنی با درصد آرماتور پایین که نیازمند تقویت می‌باشند، است. در این مطالعه پس از صحت‌سنجی مدل‌های ساخته شده در نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس با آزمایشات انجام شده، نسبت به بررسی و مقایسه اثر پارامترهای مختلف موثر در تقویت ستون‌های بتنی اقدام شده است. در این مطالعه پارامترهای مختلفی مانند شکل هندسی مقطع، مقاومت ملات، تعداد لایه‌های منسوج مورد بررسی قرار گرفتند و ظرفیت نیروی جانبی، الگوی ترک و تنش در سطح بتن و ملات و تسلیم میلگردها در ستون‌های بتنی تقویت شده، مقایسه و ارزیابی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation of the effect of cross section shape, mortar strength and number of textile layers on cyclic behavior of RC columns

نویسندگان [English]

  • narges azadvar 1
  • Mojhde Zargaran 2
  • Fayaz Rahimzadeh Rofooei 3
  • Nader Attari 2
1 Department of Civil Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Prof, Composite group, Department of Structural Engineering, Building & Housing Research Center, Tehran, Iran Assistant Prof, Department of Civil Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Professor, Civil Engineering Department. Sharif University of Technology Professor, Department of Civil Engineering, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Repairing and strengthening of structures are unavoidable. The main reasons for repairing and strengthening of concrete structures are improper design or construction, weakness of the structural elements, changing the usage of the building and damaged that happened in structural elements. There are various ways for strengthening the vulnerable structures. In recent years, usage of high strength concrete reinforced with textile meshes (textile reinforced concrete (TRC)) for strengthening the concrete structures has become a proper alternative for retrofitting the buildings. This method is also known with the names of textile reinforced mortar (TRM) or fabric-reinforced cementitious matrix (FRCM). Using reinforced concrete with TRC is one of the new methods for strengthening the concrete structures. This method becomes popular in recent years due to its light weight, high strength, no changes in the dimensions of reinforced concrete elements and ease of use. The aim of this study was to evaluate the efficiency of this method for strengthening concrete columns with low reinforcement ratio that need reinforcement. In this investigation, after verifying two models simulated by finite element software (ABAQUS) with experimental results, eight models were studied numerically. The models were consisting of columns and supporting beams and categorized in four groups by different parameters which are effective in strengthening the concrete columns. In this paper, various parameters such as geometry of cross-section, mortar strength, number of textile layers were investigated. The columns and their connections to supporting beams were strengthened with TRC. Models strengthening were carried out by using vertical layers plus a horizontal layers of textile meshes in cement mortar. Lateral force capacity, crack and stress pattern on concrete and mortar surfaces and yielding of rebars in reinforced concrete columns were compared and evaluated. The cyclic behavior of all of the TRC strengthened models were improved compare to the not strengthened ones.

کلیدواژه‌ها [English]

  • TRC. structural rehabilitation
  • Cyclic behavior
  • Finite Element Method
  • Textile