آزمایش برش مستقیم-اتصال پیش تنیده‌ جهت ارزیابی رفتار اتصال FRP پیش تنیده به بتن

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

10.24200/j30.2024.63429.3273

چکیده

متداول‌ترین مود گسیختگی دراتصال کامپوزیت FRP به بتن، جداشدگی ورق تقویتی از سطح بتن است که کارایی این کامپوزیت را گاها تا 10 درصد ظرفیت کل کاهش می‌دهد. بنابراین محققین به دنبال راه کاری در راستای استفاده بهینه از این مصالح، به پیش تنیده کردن و تقویت با FRP پیش تنیده روی آورده‌اند. بنابر اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به مطالعه و آزمایش در این زمینه اختصاص یافته است. بدین منظور 10 آزمایش بر روی نمونه‌های منشوری به ابعاد 350×150×150 میلی متر انجام شد. جهت آماده سازی سطحی نمونه‌ها از روشEBR و EBROG استفاده گردید. هم‌چنین نمونه‌ها در سطوح مختلف 0، 20 و 30 درصد کرنش نهایی ورق FRP پیش تنیده شدند. نتایج حاکی از آن بود که پیش تنیدگی کامپوزیت FRP و نصب با استفاده از روشEBR، ظرفیت اتصال را تا 70% نسبت به نمونه‌ی بدون پیش تنیدگی افزایش می‌دهد. هم‌چنین استفاده از روشEBROG، توانست به طور چشم گیری ظرفیت اتصال را تا 123% نسبت به نمونه‌ی تقویت شده با روش EBR در حالت بدون پیش تنیدگی بهبود بخشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Lap shear-prestressed bond test to evaluate prestressed FRP concrete joint

نویسندگان [English]

  • ٍErfan Shabani 1
  • Davood Mostofinejad 2
  • Alireza Saljoughian 2
1 Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology (IUT). Isfahan, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Abstract:

The use of FRP composites as an effective method for strengthening reinforced concrete structures has been a subject of research due to its numerous benefits. A common failure mode in the application of these composites is the debonding of the FRP sheet from the concrete surface, which can sometimes reduce the capacity of these composites to as low as 10% of their total capacity. As a result, researchers have begun to prestress the FRP sheets and strengthen them with prestressed FRP to optimize the efficiency of these materials. A crucial aspect in the strengthening of a reinforced concrete member with an FRP sheet is the examination of the connection behavior between the FRP sheet and concrete. The significance of this issue has led to dedicated research and experimentation in this field. In this study, a prestress-lab shear test was employed for the first time to investigate the bond behavior of prestressed FRP composites-to-concrete joints. Additionally, the particle image velocimetry (PIV) method was used for result analysis. To verify the effectiveness of this method, eight tests were conducted on prism specimens measuring 150×150×350 mm. The strengthening methods of the specimens involved the use of the external bonded reinforcement (EBR) and external bonded reinforcement on grooves (EBROG) methods. Furthermore, the specimens were prestressed at different levels, including 0%, 20%, and 30% of the ultimate strain of FRP composites. This study examined the specimens in terms of bond strength capacity, failure mode, and stress and strain distribution on the joint surface. The results showed that prestressing increased the bond strength by 70% in the EBR method. Moreover, the bond strength of EBROG specimen with 20% prestressing increased by 123% compared to the control specimen. These findings indicate that prestressing using the EBROG method is a viable technique for enhancing the performance of FRP-to-concrete joints.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lap shear test-prestressed bond
  • prestressed FRP composites
  • bond behavior
  • externally bonded reinforcement
  • externally bonded reinforcement on grooves