تقویت سازه های بتنی مسلح با FRP اثر تنگ ترجمه حسین بابا

در سال‌های اخیر تقویت سازه‌‌های بتنی مسلح با استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری مسلح شده با الیاف (FRP)، به ویژه رفتار سازه‌‌های بتنی مسلح تقویت شده با الیاف بسیار عمومیت یافته است. این امر به واسطه ضرورت پشتیبانی و بروزرسانی زیرساخت‌های اصلی در اقصی نقاط دنیا و نیز مزایای کاملا شناخته شده کامپوزیت‌های FRP شامل مقاومت در برابر خوردگی بالا، سهولت حمل مواد در کارگاه به دلیل وزن اندکشان و کاهش منتشر شده، مقالات و مجلات علمی وجود دارد. این کتاب خلاصه‌ای از دانش روز تحقیقات علمی و آزمایشگاهی انجام شده موجود بر روی سازه‌های بتنی مسلح تقویت شده با الیاف را با تاکید بر رفتار سازه‌ای و مدل‌های مقاومتی بیان می‌دارد. موضوعات اصلی این کتاب شامل موارد، رفتار چسبندگی، تقویت برشی و خمشی تیرها، تقویت ستون‌ها، تقویت خمشی دال‌ها، می‌باشد که برای هر کدام از این موضوعات ابتدا روش‌های تقویت بحث شده و سپس با توصیف رفتار و مدهای خرابی، توصیه‌های طراحی به منظور استفاده مستقیم در طرح‌های عملی ارائه شده است. امید است که کتاب حاضر بتواند به عنوان یک منبع کمکی برای محققین، مهندسان اجرائی، نویسندگان آئین‌نامه‌ها، دانشجویان کارشناسی ارشد سازه و مواد،‌ مهندسین مشاور و شرکت‌های پیمانکاری، موسسات و اداره‌های دولتی و تهیه‌کنندگان مواد FRP مفید واقع شود.

فهرست مطالب

 
مقدمه مترجمين
فهرست نمادگذاري كتاب
فصل اول / كامپوزيتهاي FRP در تقويت سازه‌هاي بتني مسلح
1- مقدمه
2- روشهاي تشكيل كامپوزيتهاي FRP
3- خواص مكانيكي كامپوزيتهاي FRP
4- رزينها
5- مقايسه عملكردي كامپوزيت‌هاي FRP درتقويت سازه‌ها
6- ضرائب جزئي ايمني
7- سخن پاياني
Reference
فصل دوم / مقاومت چسبندگي اتصالات FRP به بتن
1- مقدمه
2- روشهاي آزمايشي، رفتار و مود خرابي
3- مدلهاي مقاومت چسبندگي
3-1 مدلهاي تجربي
3-2 مدل مبتني بر مكانيك شكست
3-3 پيشنهادات طراحي
3-4 عملكرد مدلهاي مقاومت چسبندگي
4- مدل چن و تنگ
5- توصيه‌هاي طراحي
6- نتيجه‌گيري
Reference
فصل سوم / تقويت خمشي تيرها
1- مقدمه
2- روشهاي تقويت
2-1 روش عمومي
2-2 ورق‌هاي فاقد پيش تنيدگي در وجه تحتاني تيرها
2-3 مهار انتهايي در ورقهاي فاقد پيش تنيدگي در وجه تحتاني تير بتني مسلح
2-4 ورقهاي پيش تنيده تحتاني
2-5 سخن پایانی
3- رفتار و مودهاي خرابي
3-1 طبقه‌بندي مودهاي خرابي
3-2 خرابي خمشي
3-3 خرابي برشي
3-4 خرابي به دليل جدايش در قسمت انتهايي ورق FRP
3-4-1 جدايي پوشش بتني
3-4-2 جدايش بين لايه‌اي انتهاي ورق FRP
3-5 جدايش بين لايه‌اي به دليل ترك در قسمت مياني ورق
3-5-1 جدايش بين لايه‌اي به دليل ترك خمشي در قسمت مياني
3-5-2 جدايش بين لايه‌اي به دليل ترك برشي _ خمشي در قسمت مياني
3-6 مودهاي خرابي جدايشي ديگر
3-7 جنبه‌هاي ديگري از جدايش
3-7-1 آماده‌سازي سطح بتن
3-7-2 لايه پيوندساز (چسب)
3-7-3 آماده‌سازي سطح FRP
3-8 مهارهاي انتهايي به صورت نوارهاي U شكل
4- تقويت خمشي
4-1 كليات
4-2 معادلات طراحي
4-3 اثر پيش بارگذاري
5- تنش‌هاي بين لايه‌اي
5-1 کليات
5-2 روش‌ها يا راه حلهاي تحليلي تقريبي
5-3 نتايج روش اجزاء محدود
5-4 روش‌هاي تحليلي مرتبه بالاتر
5-5 ملاحظات
6- مدلهاي مقاومتي جدايش انتهائي ورق
6-1 کليات
6-2 مروري بر مدل‌هاي مقاومتي جدايش
6-2-1 مدلهاي مبتني بر ظرفيت برشي
6-2-2 مدل‌هاي دندانه‌اي بتن
6-2-3 مدلهاي مبتني بر تنش بين لايه اي
6-2-4 محدوديتهاي مدل
6-3 داده‌هاي تجربي
6-3-1 معيار انتخابي در پايگاه داده‌هاي اسميت و تنگ
6-3-2 فرضيات مربوط به خصوصيات هندسي و مشخصات مصالح
6-4 عملكرد مدل‌هاي مقاومتي جدايش
6-4-1 جدائي پوشش بتن: مدل برتر
6-4-2 جدائي پوشش بتن: مدل‌هاي ضعيفتر
6-4-3 نتايج همه آزمايشات
6-4-4 مقايسه نموداري مدلهاي مقاومتي جدايش
6-4-5 ساير ملاحظات در مورد مدل‌هاي مقاومتي جدايش
6-5 مدل اسميت وتنگ
6-5-1 مدل اهلر
6-5-2 مدل اسميت و تنگ
6-5-3 مزاياي مدل اسميت و تنگ
7- مدل مقاومتي جدايش بين لايه‌اي به دليل ترک مياني
7-1 کليات
7-2 جدايش به دليل ترک خمشي مياني
7-3 جدايش بین لایه‌ای به دلیل ترک خمشی - برشی مياني
8- توصیه‌هاي طراحي
8-1 مقاطع بحراني و مهار انتهائي ورق
8-2 کنترل مقاومت
8-3 ضرايب جزئي ايمني
8-4 نحوه کاربرد روند طراحي تيرهاي ساده برای تیر‌هاي نامعين
9- نتیجه‌گیری
10- پيوست (الف)
11- پيوست (ب)
11-1 مدل‌هاي مبتني بر ظرفيت برشي
11-1-1 مدل اهلر
11-1-2 مدل جانسز
11-1-3 مدل احمد و ون جمرت
11-2 مدل‌هاي دندانه‌اي بتن
11-2-1 مدل رئوف و ژنگ
11-2-2 مدل ونگ و لينگ
11-2-3 مدل رئوف و حسانن
11-3 مدل‌هاي مبتني بر تنش بین لايه‌اي
11-3-1 مدل‌هاي زيرابا و همکاران
11-3-2 مدل وارسته پور و حاملين
11-3-3 مدل سعادتمنش و مالک
11-3-4 مدل توميالان و همکاران
Reference
فصل چهارم / تقويت برشي تيرها
1- مقدمه
2- روش‌هاي تقويت
2-1 طرح‌هاي تقويت
2-2 انتخاب روش تقويت
3- مودهاي خرابي
3-1 كليات
3-2 خرابي برشي با گسيختگي FRP
3-3 خرابي برشي بدون گسيختگي FRP
3-4 خرابي برشي ناشي از جدايش FRP
3-5 خرابي‌هاي موضعي در اطراف مهارهاي مكانيكي
4- تحقيقات موجود در زمینه مدل‌هاي مقاومت برشي
5- مدل مقاومت برشي چن و تنگ
5-1 كليات
5-2 خرابي برشي کنترل شونده با گسيختگي FRP
5-3 خرابي برشي کنترل شونده با جدايش FRP
6- توصيه‌هاي طراحي
6-1 معادلات كلي
6-2 خرابي برشي کنترل شونده با گسيختگي FRP
6-3 خرابي برشي کنترل شونده با جدايش FRP
6-4 فاصله مورد نياز براي نوارهاي FRP
6-5 طرح تقويت براي تيرهاي نامعين
7- مقايسه مدل پيشنهادي با مشاهدات تجربي
8- نتیجه‌گیری
Reference
فصل پنجم / تقويت خمشي دال‌ها
1- مقدمه
2- روش‌هاي تقويت
2-1 کليات
2-2 دال‌هاي یکطرفه يا دوطرفه با تكيه‌گاه ساده
2-3 دال‌هاي طره‌اي
3- رفتار و مودهاي خرابي
3-1 دال‌هاي طره‌ای و دال‌هاي یکطرفه
3-2 دال‌هاي دوطرفه
4- توصیه‌هاي طراحي براي دال‌هاي يکطرفه
5- توصیه‌هاي طراحي براي دال‌هاي دو طرفه
5-1 مقاومت خمشي با روش ضریب لنگر
5-2 تعيين مقاومت خمشي با تحليل خطوط تسليم
5-3 مقاومت‌هاي جدايشی
5-4 مهار کردن نوارها یا صفحات FRP
6- نتیجه‌گیری
Reference
فصل ششم / تقويت ستون‌ها تحت بار محوري و بار خارج از محور
1- مقدمه
2- روش‌هاي تقويت
2-1 كليات
2-2 دور پيچ كردن
2-3 دورپيچ كردن با رشته‌هاي الياف یکپاچه
2-4 روکش کردن با ورق‌هاي پيش ساخته
2-5 مقايسه روش‌هاي تقويت
2-6 جنبه‌‌هاي ساختماني
2-7 اصلاح شكل مقطع
3- مودهاي خرابي و نحوه رفتار ستون‌هاي محصور شده با ورق‌هاي FRP
3-1 ستون‌هاي بتني با مقطع دايره
3-2 ستون‌هاي بتني با مقطع مستطيلي
3-3 ستون‌هاي بتني با مقطع بيضي
4- مقاومت فشاري ستون‌هاي محصور شده با FRP
4-1 كليات
4-2 مروري بر مدل‌هاي مقاومتي
4-3 داده‌هاي تجربي
4-4 بررسی روند داده‌هاي آزمايشی
4-5 عملکرد مدل‌هاي مقاومتي موجود
4-6 مدل لم و تنگ
5- رفتار تنش-كرنش بتن‌هاي محصور شده باFRP
5-1 كليات
5-2 مرور مدل‌هاي تنش- كرنش
5-3 داده‌هاي تجربي
5-4 بررسی روند داده‌هاي تجربي
5-4-1 كرنش محوري نهائي
5-4-2 نقطه برخورد قسمت خطی دوم منحنی تنش-کرنش با محور تنش
5-4-3 كرنش حلقويFRP در زمان گسيختگي
5-5 عملكرد مدل‌هاي تنش- كرنش موجود
5-5-1 كرنش محوري نهائي
5-5-2 منحني‌هاي تنش- كرنش
5-6 مدل تنش-كرنش لم و تنگ
5-6-1 بهترين برازش مدل تنش-كرنش
5-6-2 مدل تنش-كرنش جهت استفاده در مقاصد طراحي
6- ستون‌هاي بتني مستطيلي محصور شده با FRP
6-1 كليات
6-2 مدل‌هاي موجود
6-2-1 معادلات كلي
6-2-2 ضريب شکل
6-2-3 قطر ستون دايروي معادل
6-3 داده‌هاي تجربي
6-4 مدل لم و تنگ
7- ستون‌هاي بيضوي محصور شده با FRP
8- توصيه‌هاي طراحي براي ستون‌هاي تحت بار محور
8-1 کلياتي در مورد مقاومت محوري بتن‌هاي محصور شده با FRP
8-2 مقاومت نهائي ستون‌هاي بتن مسلح محصورشده با FRP تحت بار‌هاي محوري
9- توصيه‌هاي طراحي براي ستون‌هاي تحت بار خروج از محور
9-1 کليات
9-2 مطالعات موجود روي ستون‌هاي بتنی مسلح محصور شده با FRP تحت بار خروج از محور
9-3 مقاومت نهائي ستون‌هاي بتنی مسلح محصور شده با FRP تحت بارهاي خروج از محور
9-4 تحليل لنگر -انحنای ستون‌هاي بتن مسلح محصور شده با FRP
9-5 منحني‌هاي اندرکنش نمونه
10- نتیجه‌گیری
Reference
فصل هفتم / بهسازی لرزه‌ای ستون‌ها
1- مقدمه
2- مودهاي معمول خرابي ستون‌هاي بتن مسلح تحت اثر بار‌هاي لرزه‌اي
2-1 کليات
2-2 خرابي برشي
2-3 خرابي ناشي از ایجاد مفصل پلاستيک خمشي
2-4 خرابي در محل وصله پوششی آرماتورها
2-5 خرابي برشي-خمشي ستون‌ها در محل قطع آرماتورهاي طولي
2-6 خرابي شالوده
3- روش‌هاي بهسازي
3-1 روکش‌هاي FRP با الياف افقي
3-2 ايجاد قيد طولي با FRP
4- شکل‌پذيري خمشي ستون‌هاي بهسازي شده
4-1 ضرايب شکل‌پذيري
4-2 شکل‌پذيري ستون‌هاي بتنی مسلح بهسازي شده
5- حالت یا وضعیت نهائي ستون‌هاي بهسازي شده
5-1 کليات
5-2 خرابي برشي
5-3 خرابي ناشي از ايجاد مفصل پلاستيک خمشي
5-4 خرابي در محل وصله پوششی
5-5 خرابي خمشي ستون‌هاي تقويت شده با FRP طولي
6- توصيه‌هاي طراحي
6-1 کليات
6-2 مقاومت برشي
6-3 محصور نمودن مفصل پلاستيک خمشي
6-4 ایجاد محدودیت در محل وصله پوششي
6-5 جزئيات طراحي
7- نتيجه‌گيري
Reference
واژه‌نامه