مقاوم سازی تیر همبندِ دیوار برشی بتن مسلح کوپله با استفاده از ورق های CFRP

مقاوم سازی تیر همبندِ دیوار برشی بتن مسلح کوپله با استفاده از ورق های CFRP

 ﻧﮕﺎﻫﯽ ﺑﻪ ﺧﺴﺎرت ﻫﺎی ﻧﺎﺷﯽ از زﻟﺰﻟﻪ ﻫﺎی ﮔﺬﺷﺘﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ ﮐﻪ درﺻﺪ ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎی ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﮐﻪ ﺗﺎﮐﻨﻮن ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟﻪ ﻣﻘﺎوم ﻧﯿﺴﺘﻨﺪ و ﯾﺎ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺎﻓﯽ و ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮﻟﯽ ﻧﺪارﻧﺪ، زﯾﺮا ﺳﺎزه ﻫﺎی ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮ اﺳﺎس آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎی ﻗﺪﯾﻤﯽ ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه و اﮐﺜﺮ آﻧﻬﺎ اﻟﺰاﻣﺎت آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎی ﺟﺪﯾﺪ زﻟﺰﻟﻪ را ارﺿﺎ ﻧﻤﯽ ﮐﻨﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺿﻌﻒ ﻫﺎی اﺟﺮاﯾﯽ ﻣﺰﯾﺪ ﺑﺮ ﻋﻠﺖ ﺷﺪه و ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ را آﺳﯿﺐ ﭘﺬﯾﺮ ﺳﺎﺧﺘﻪ اﺳﺖ. از اﯾﻦ رو ﺿﺮورت ﺗﻘﻮﯾﺖ اﯾﻦ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ ﺑﻪ ﺧﺼﻮص ﺑﺮای ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﻧﯿﺮوﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ و ﺑﺎ روش ﻫﺎی ﻣﻘﺎم ﺳﺎزی ﻗﺎﺑﻞ اﻋﺘﻤﺎد، آﺳﺎن، ﺳﺮﯾﻊ و اﻗﺘﺼﺎدی اﺣﺴﺎس ﻣﯽ ﺷﻮد. از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﺗﻌﺪاد ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ از  ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎی آﺳﯿﺐ ﭘﺬﯾﺮ ﻗﺒﻼ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ، اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﻟﺮزه ای آﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﺷﯿﻮه ﻫﺎی ﮔﻮﻧﺎﮔﻮن، ﮐﻢ و ﺑﯿﺶ ﻣﺸﮑﻼت اﺟﺮاﯾﯽ و ﺗﻐﯿﯿﺮ در ﻣﻌﻤﺎری ﺳﺎزه را در ﺑﺮ ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ اﺳﺘﻔﺎده از ورق ﻫﺎی FRP ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزه ای در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ ﺑﺴﯿﺎر ﮔﺴﺘﺮش ﯾﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. از دﻻﯾﻞ ﻣﻬﻢ اﻧﺘﺨﺎب اﯾﻦ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﻘﻮﯾﺖ ﮐﻨﻨﺪه ﻣﯽ ﺗﻮان ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺸﺸﯽ و ﮔﺴﯿﺨﺘﮕﯽ ﺑﺎﻻی اﯾﻦ ﻣﻮاد و وزن ﮐﻢ آن (در ﺣﺪود 3 درﺻﺪ) و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﻌﻄﺎف ﭘﺬﯾﺮی اﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ و دوام ﺑﺴﯿﺎر ﺧﻮب در ﺑﺮاﺑﺮ ﺧﻮردﮔﯽ و ﺳﺎدﮔﯽ و ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺎﻻی اﺟﺮای آن اﺷﺎره ﮐﺮد. ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﮐﻪ ﯾﮏ ﻋﻀﻮ ﻣﻬﻢ در ﻋﻤﻠﮑﺮد و ﺷﮑﻞ ﮔﯿﺮی دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ دﻻﯾﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﺟﻤﻠﻪ ﺧﻄﺎﻫﺎی ﻃﺮاﺣﯽ، آﺳﯿﺐ دﯾﺪﮔﯽ ﻧﺎﺷﯽ از ﺑﻼﯾﺎی ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﺧﻄﺎﻫﺎی اﺟﺮاﯾﯽ، ﺗﻐﯿﯿﺮ در ﮐﺎرﺑﺮی ﺳﺎزه، اﻋﻤﺎل ﺑﺎرﻫﺎﯾﯽ ﺑﯿﺶ از ﺑﺎرﻫﺎی ﭘﯿﺶ ﺑﯿﻨﯽ ﺷﺪه در ﻫﻨﮕﺎم ﻃﺮاﺣﯽ و .. ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺗﺮﻣﯿﻢ و ﺗﻘﻮﯾﺖ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. روش ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ ﺟﻬﺖ ﺗﺮﻣﯿﻢ و ﺗﻘﻮﯾﺖ ﺗﯿﺮﻫﺎی ﻋﻤﯿﻖ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ورق ﻫﺎی ﭘﻠﯿﻤﺮی ﻣﺮﮐﺐ ﮐﺮﺑﻦ ﻣﻌﺮوف ﺑﻪ CFRP ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﺰاﯾﺎی اﺷﺎره ﺷﺪه در ﻓﻮق ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﺎﯾﺮ روش ﻫﺎ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ (Tengو ﻫﻤﮑﺎران، 2002).

 

ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ورق ﻫﺎیCFRP

اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﻫﺎ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻧﻮع اﻟﯿﺎف از ﻟﺤﺎظ ﻣﻘﺎوﻣﺖ، ﺗﺎب ﺧﺴﺘﮕﯽ و ﺧﺰش ﻫﺴﺘﻨﺪ و در ﺷﺮاﯾﻂ دﻣﺎﯾﯽ ﺑﺴﯿﺎر ﺑﺎﻻ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧـﻮد  را ﺑـﻪ ﺳﺨﺘﯽ از دﺳﺖ ﻣﯽدﻫﻨﺪ. ﻋﯿﺐ اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﻫﺎ ﮔﺮاﻧﯽ آن و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﮐﺮﻧﺶ ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻢ ﮔﺴﯿﺨﺘﮕﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ آن را ﺑﻪ ﯾﮏ ﻣﺼـﺎﻟﺢ  ﺗـﺮد ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ورق ﻫﺎی CFRP از دو ﺑﺨﺶ اﺻﻠﯽ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ ﮐﻪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:

  1. اﻟﯿﺎف ﻏﯿﺮﻓﻠﺰی، ﺟﻬﺖ دار، ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و ﮐﻮﭼﮏ ﺑﺎ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت و وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎی ﺧﺎص.
  2. ﻣﻼت ﻫﺎی ﻣﺎﯾﻊ ﺳﺨﺖ ﺷﻮﻧﺪه: در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ اﻟﯿﺎف ﻫـﺎ و رزﯾـﻦ ﻫـﺎ ﺟﺴـﻢ ﯾﮑﭙﺎرﭼـﻪ ای را ﺑـﻪ وﺟـﻮد ﻣـﯽ آورﻧـﺪ. اﯾـﻦ ﻗﺴـﻤت ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺧﻮد را ﺣﻔﻆ ﮐﺮده ﺗﺎ ﯾﮏ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﻣﻘﺎوم را ﺑﻪ وﺟﻮد آورد (ﺣﺎﺟﯽ رﺿﺎﯾﯽ، 1393).

ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﻋﺪدی

در ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺣﺎﺿﺮ، ﯾﮏ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ در ﺳﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒِ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﺪه در ﺟﺪول (1) ﺑﻪ روش اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰار Abaqus ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ در اﯾﻦ ﺟﺪول ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﺷﻮد، در ﺣﺎﻟﺖ اول ﯾﮏ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺪون ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی، در ﺣﺎﻟﺖ دوم ﯾﮏ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻪ ﺗﯿﺮ ﭘﯿﻮﻧﺪ آن ﺗﻮﺳﻂ ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ورق 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ، در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻮم ﯾﮏ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻪ ﺗﯿﺮ ﭘﯿﻮﻧﺪ آن ﺗﻮﺳﻂ ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ورق 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﻣﯽ ﮔﺮدد. ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر و ﺗﺎﺛﯿﺮی ﮐﻪ ﭘﻮﺷﺶ CFRP ﺑﺮ رﻓﺘﺎر دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﻣﯽ ﮔﺬارد ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻬﻢ ﺗﺮﯾﻦ ﻫﺪف ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

حالت ارایش الیاف ضخامت الیاف (میلیمتر)
اول بدون الیاف
دوم الیاف موازی تیر همبند 0.2
سوم الیاف موازی تیر همبند 0.4

ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻫﻨﺪﺳﯽ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ :

دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ دارای ارﺗﻔﺎع 3.24 ﻣﺘﺮ و ﻋﺮض 4 ﻣﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ (ﺷﮑﻞ1). ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ (1) ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد، ﻋﺮض ﺗﯿﺮﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﺮاﺑﺮ 2 ﻣﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺳﺘﻮن ﻫﺎی اﻃﺮاف ﺗﯿﺮ ﭘﯿﻮﻧﺪ، ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ دو ﻻﯾﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﻫﺎی ﻓﻮﻻدی ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 18 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ در ﻓﻮاﺻﻞ 10 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮی ﻣﺴﻠﺢ ﺷﺪه اﻧﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﯿﺮ ﭘﯿﻮﻧﺪ ﻧﯿﺰ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎی ﻃﻮﻟﯽ ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 16 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﻣﺴﻠﺢ ﮔﺮدﯾﺪﻧﺪ ﮐﻪ در ﻓﻮاﺻﻞ 10 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮی دارای ﺧﺎﻣﻮت ﻫﺎﯾﯽ ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 10 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ.

مشخصات مصالح مورد استفاده:

در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﮐﻪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺷﺎﻣﻞ ﺑﺘﻦ، ﻓﻮﻻد و CFRP ﺑﺎﺷﺪ، ﺗﺸﺮﯾﺢ ﮔﺮدﯾﺪه اﺳﺖ. راﺑﻄﻪ ﺑـﯿﻦ ﺗـﻨﺶ    ﮐﺮﻧﺶ ﺑﺘﻨﯽ ﮐﻪ در ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﻋﺪدی ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﺷﮑﻞ (2) ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺿﺮﯾﺐ ﭘﻮآﺳﻮن ﺑﺘﻦ ﺑﺮاﺑﺮ 0.2 ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻓﺸﺎری ﻧﻬﺎﯾﯽ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎی اﺳﺘﻮاﻧﻪ ای ﺑﺘﻦ ﻧﯿﺰ ﺑﺮاﺑﺮ 27.50 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳﮑﺎل ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎی ﻃﻮﻟﯽ ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﻤﻮدار ﺷﮑﻞ (3) در ﻣﺪﻟﺴﺎزی اﻋﻤﺎل ﮔﺮدﯾﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ در اﯾـ ﻦ ﺷـﮑﻞ ﻣﺸـﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد، ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺗﻨﺶ – ﮐﺮﻧﺶ ﻣﯿﻠﮕﺮد اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳت.

ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﻮﻻد ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺗﯿﺮ ﻣﻮرد ﻧﻈـﺮ، ﯾـﮏ ﻣﺼـﺎﻟﺢ اﻻﺳـﺘﯿﮏ- ﭘﻼﺳـﺘﯿﮏ ﮐﺎﻣـﻞ اﺳت

ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ در ﻓﺸﺎر و ﮐﺸﺶ ﯾﮑﺴﺎن ﺑﺎﺷﺪ. ﺿﺮﯾﺐ ﭘﻮآﺳﻮن ﻓﻮﻻد ﻣﺴﻠﺢ ﮐﻨﻨﺪه ﺑﺘﻦ ﺑﺮاﺑﺮ 0.3 ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ اﺷﺎره ﮔﺮدﯾﺪ ﺗﻘﻮﯾﺖ ﺗﯿﺮﻫﺎ ﺑﺎ اﻟﯿﺎف CFRP اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﺸﺨﺼﺎت اﻟﯿﺎف CFRP ﻃﺒﻖ ﮔﺰارش ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪی ﺳـﺎزﻧﺪه، در ﺟﺪول زیر اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳت.

کرنش نهایی (%) مدول الاستیسیته(GPa) مقاومت نهایی (MPa)
1.6 240 4000 الیاف کربن

  ﻣﺪﻟﺴﺎزی اﺟﺰای ﻣﺤﺪود:

ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﻧﺮم اﻓﺰار اﺟﺰای ﻣﺤﺪود Abaqus اﻧﺠﺎم ﮔﺮدﯾﺪ. Abaqus ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﺪل ﻫﺎی ﻋﺪدی وﯾﮋه ای را ﺑﺮای ﭘﺎﺳﺦ ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ ﺑﺘﻦ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ و دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ دارد. در ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﺗﯿﺮ از اﻟﻤﺎن ﻫﺎی Beam اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدﯾﺪ. اﯾﻦ اﻟﻤﺎن ﻫﺎ، از اﻟﻤﺎن ﻫﺎی ﺳﺎزه ای ﻣﻌﻤﻮل ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده در ﻧﺮم اﻓﺰار Abaqus ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ و اﻋﻀﺎﯾﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﮔﺮه ﻫﺎی آن در ﺣﺎﻟﺖ دو ﺑﻌﺪی دارای دو درﺟﻪ آزادی اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ و ﯾﮏ درﺟﻪ آزادی دوراﻧﯽ و ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ در ﻓﻀﺎ ﺑﺎﺷﻨﺪ، دارای ﺳﻪ درﺟﻪ آزادی اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ و ﺳﻪ درﺟﻪ آزادی دوراﻧﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﯾﻦ اﻟﻤﺎن ﻫﺎ دارای ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﯽ، ﺑﺮﺷﯽ، ﭘﯿﭽﺸﯽ و ﻣﺤﻮری ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﺮﺗﺮی ﻣﻬﻢ اﻟﻤﺎن ﻫﺎی Beam ﺳﺎده ﺑﻮدن از  ﻟﺤﺎظ ﻫﻨﺪﺳﯽ و ﺗﻌﺪاد درﺟﺎت آزادی ﮐﻢ اﯾﻦ اﻟﻤﺎن ﻫﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎ ﻧﯿﺰ از اﻟﻤﺎن truss اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ در ﻣﺪﻟﺴﺎزی اﻟﯿﺎف ﻫﺎی CFRP ﻧﯿﺰ از اﻟﻤﺎن Shell ﮐﻪ ﺧﻮاص ﯾﮏ ﻧﺎﺣﯿﻪ ی ﭘﻮﺳﺘﻪ ای را ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ، اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدﯾﺪ. ﯾﮏ ﭘﻮﺳﺘﻪ Shell ﻋﺒﺎرﺗﺴﺖ از ﻣﺎده ای ﮐﻪ ﯾﮑﯽ از اﺑﻌﺎد آن در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ دو ﺑﻌﺪ دﯾﮕﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺻﺮف ﻧﻈﺮ ﮐﺮدن ﺑﻮده و از ﺗﻮزﯾﻊ ﺗﻨﺶ در ﻃﻮل آن ﺑﻌﺪ  ﺻﺮف ﻧﻈﺮ ﻣﯽ ﺷﻮد.

در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ از ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﺗﺮک ﺧﻮردﮔﯽConcrete damage plasticity اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﯾﻦ ﻣﺪل دو ﻓﺮض اﺻﻠﯽ در ﻣﮑﺎﻧﯿﺰمﮔﺴﯿﺨﺘﮕﯽ در ﻧﻈﺮ ﻣﯽ ﮔﯿﺮد ﮐﻪ ﺷﺎﻣﻞ ﺗﺮک ﺧﻮردﮔﯽ ﮐﺸﺸﯽ و ﺧﺮد ﺷﺪﮔﯽ ﻓﺸﺎری ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ( babu و ﻫﻤﮑﺎران، 2014).  ﺷﮑﻞ (4) ﻧﯿﺰ ﻣﺶ ﺑﻨﺪی ﺗﯿﺮ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ. ﻣﺶ ﺑﻨﺪی ﯾﺎ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﻨﺪی ﮐﻪ ﺑﻪ ﻧﻤﺎﯾﻨﺪﮔﯽ ازﻣﺪل ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮارﻣﯽ ﮔﯿﺮد، ﺑﻪ اﻧﺪازه ﮐﺎﻓﯽ ﺧﻮب ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ اﯾﻦ اﻃﻤﯿﻨﺎن را ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﯽ آورد ﮐﻪ ﻧﯿﺮوﻫﺎی اﻋﻤﺎل ﺷﺪه ﺑﻪ ﻃﻮر دﻗﯿﻖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﻮﻧﺪ. ﺷﮑﻞ اﻟﻤﺎن ﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺶ ﺑﻨﺪی از ﻧﻮع Hex و ﺗﮑﻨﯿﮏ آن از ﻧﻮع  Structed ﮐﻪ ﻣﺶ ﺑﻨﺪی ﻣﻨﻈﻢ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ، اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﻌﺪ ﻣﺶ ﻫﺎ ﺑﺮاﺑﺮ 10 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ.

 

از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﻣﺪل ﺗﯿﺮ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺷﺎﻣﻞ ﺑﺘﻦ، ﻓﻮﻻد و اﻟﯿﺎف ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ، ﻟﺬا ﻣﯽ ﺑﺎﯾﺴﺖ اﻧﺪرﮐﻨﺶ و ﺗﻤﺎس ﻫﺎی ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﮔﺮدد. ﺑﺮای اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر از ﻃﺮﯾﻖ ﻣﺎژول Interaction ﮐﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﺮای ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺗﻤﺎس ﻫﺎ و اﻧﺪرﮐﻨﺶ ﺑﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽ ﮔﯿﺮد، ﻗﯿﺪ Tie ﺑﺮای ﺗﻌﺮﯾﻒ اﻧﺪرﮐﻨﺶ ﺑﯿﻦ ﻓﻮﻻد و ﺑﺘﻦ و اﻟﯿﺎف اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدﯾﺪ. اﯾﻦ ﻗﯿﺪ از ﺟﻤﻠﻪ ﻗﯿﺪ ﻫﺎی ﮐﺎرﺑﺮدی در ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻋﻤﺮان ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﻣﯽ ﺗﻮان از آن ﺑﺮای ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪ ﺳﺎزی آرﻣﺎﺗﻮر و ﺑﺘﻦ، ﮐﻪ در آن ﻫﺮ دو ﺑﺎ اﻟﻤﺎن

ﻫﺎی Solid ﻣﺪل ﺷﺪه اﻧﺪ، اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد. ﺑﺎرﮔﺬاری اﻋﻤﺎل ﺷﺪه ﺑﺮروی دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺟﺎﻧﺒﯽ و از ﻃﺮﯾﻖ ﮐﻨﺘﺮل ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ و ﻣﺴﺎﻟﻪ ﻏﯿﺮ ﺧﻄﯽ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﯾﮏ روش ﻋﺪدی دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ (Chen و ﻫﻤﮑﺎران، 2009) ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻏﻠﺒﻪ ﺑﺮ ﻣﺸﮑﻞ ﻣﺘﺪاول ﻫﻤﮕﺮاﯾﯽ در ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﺣﻞ ﮔﺮدﯾﺪ.

ﺧﺮوﺟﯽ ﻫﺎی ﺣﺎﺻﻞ از ﺗﺤﻠﯿﻞ :

ﺗﻮزﯾﻊ ﺗﻨﺶ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ :

ﺷﮑﻞ ﻫﺎی زیر ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺗﻮزﯾﻊ ﺗﻨﺶ ﻫﺎی ﮐﺸﺸﯽ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ را در ﺳﻪ ﺣﺎﻟﺖ اول، دوم و ﺳﻮم ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﭘﺎﺳﮑﺎل ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﺷﻮد ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺗﻨﺶ ﮐﺸﺸﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺪون ﭘﻮﺷﺶ CFRP ﺑﺮاﺑﺮ 7.996 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳﮑﺎل ﺷﺪه اﺳﺖ. از ﺳﻮی دﯾﮕﺮ در ﺣﺎﻟﺖ دوم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺗﻨﺶ ﮐﺸﺸﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 12.65 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳﮑﺎل ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻮم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺗﻨﺶ ﮐﺸﺸﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 19.49 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳﮑﺎل ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ورق ﻫﺎی CFRP در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺳﺒﺐ ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺪار دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎی ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺗﺤﻤﻞ ﮐﻨﺪ؛ ﺑﻪ ﻃﻮرﯾﮑﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺑﺎ CFRP 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮی ﻣﻘﺪار ﻣﻘﺪار ﺗﻨﺶ  1.56 ﺑﺮاﺑﺮ و در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺑﺎ CFRP 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮی ﻣﻘﺪار ﺗﻨﺶ 2.43 ﺑﺮاﺑﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﯽ ﺗﻮان ﺑﻪ اﯾﻦ ﻧﺘﯿﺠﻪ دﺳﺖ ﯾﺎﻓﺖ ﮐﻪ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺑﺎ ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺸﺸﯽ دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ و ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ را اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ. 

ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ  ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ در ﺟﻬﺖ اﻓﻘﯽ  :

ﺷﮑﻞ ﻫﺎی زیر ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﻓﻘﯽ دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ را در ﺳﻪ ﺣﺎﻟﺖ اول، دوم و ﺳﻮم ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده از ورق CFRP، ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در ﺟﻬﺖ اﻓﻘﯽ ﺑﺮاﺑﺮ 2.746 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﺣﺎﻟﺖ دوم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 4.713 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ اﺳﺖ و درﻧﻬﺎﯾﺖ در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻮم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی ﺗﯿﺮ  و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 7.615 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ اﺳت. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در ﻣﺪل ﻫﺎی ﻋﺪدی دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﻧﯿﺰ ﻣﯽ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺗﺎﺛﯿﺮ اﺳﺘﻔﺎده از ورق ﻫﺎی CFRP در ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﭘﯽ ﺑﺮد. ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ ای ﮐﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎی دوم و ﺳﻮم ﮐﻪ ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺎ ورق ﻫﺎی 0.2 و 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮی ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺷﺪه اﺳﺖ، دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺗﺎ 2 و 10 ﺑﺮاﺑﺮ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮی را ﺗﺤﻤﻞ ﮐﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺴﯿﺎر ﻗﺎﺑﻞ توجه می باشد.

ﻧﯿﺮوﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در ﺟﻬﺖ X در دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﭘﯿﺮاﻣﻮن ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ

ﺷﮑﻞ ﻫﺎی فوق ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﻧﯿﺮوﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در ﺟﻬﺖ X در دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﭘﯿﺮاﻣﻮن ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ را در ﺳﻪ ﺣﺎﻟﺖ اول، دوم و ﺳﻮم ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﮐﻪ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده از ورق CFRP، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻧﯿﺮوی ﺑﺮﺷﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 35 ﮐﯿﻠﻮﻧﯿﻮﺗﻦ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﺣﺎﻟﺖ دوم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻧﯿﺮوی ﺑﺮﺷﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﺮاﺑﺮ 40 ﮐﯿﻠﻮﻧﯿﻮﺗﻦ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و درﻧﻬﺎﯾﺖ در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻮم ﮐﻪ در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ از ورق ﻫﺎی CFRP ﻣﻮازی و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻧﯿﺮوی ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺮاﺑﺮ 55 ﮐﯿﻠﻮﻧﯿﻮﺗﻦ اﺳت.

ﺑﺮرﺳﯽ رﻓﺘﺎر دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﻧﻤﻮدار ﺑﺎر – ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ  :

دو ﻋﺎﻣﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﻨﺪه در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻘﺎوم در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ، دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺘﻨﯽ و ﻓﻮﻻدی، ﻗﺎب ﻫﺎی ﻣﻤﺎن ﮔﯿﺮو … ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ آﻧﻬﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻟﺰوم ﮐﻨﺘﺮل ﺗﻐﯿﯿﺮﻣﮑﺎن ﺟﺎﻧﺒﯽ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ، ﺳﺨﺘﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻘﺎوم در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ از اﻫﻤﯿﺖ ﺧﺎﺻﯽ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ. ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ دارای ﺳﺨﺘﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮی ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ، ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﺟﺎﻧﺒﯽ آﻧﻬﺎ در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ ﮐﻤﺘﺮ اﺳﺖ. ﺷﮑﻞ (14) ﻣﻨﺤﻨﯽ ﺑﺎر- ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ را ﺑﺮای ﺳﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽ ﮔﺮدد، ﺑﺎر ﻧﻬﺎﯾﯽ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺪون ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺑﺮاﺑﺮ 35 ﮐﯿﻠﻮ ﻧﯿﻮﺗﻦ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ آن ﺑﺮاﺑﺮ 2.7 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. در ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎی دوم و ﺳﻮم ﻧﯿﺰ ﺑﺎر ﻧﻬﺎﯾﯽ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺮاﺑﺮ 55 ﮐﯿﻠﻮ ﻧﯿﻮﺗﻦ و 40 ﮐﯿﻠﻮﻧﯿﻮﺗﻦ و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ آﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺮاﺑﺮ 7.62 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ و 4.71 ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻣﺪل ﻫﺎی ﺗﺤﻠﯿﻞ ﺷﺪه ﺷﺎﻫﺪ اﯾﻦ ﺑﻮدﯾﻢ ﮐﻪ وﺟﻮد ورق ﻫﺎی CFRP ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﻇﺮﻓﯿﺖ دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻪ ﻋﺒﺎرﺗﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ورق CFRP ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺒﺐ ﺷﺪه ﮐﻪ ﻣﺴﺎﺣﺖ زﯾﺮ ﻣﻨﺤﻨﯽ ﺑﺎر- ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ اﻓﺰاﯾﺶ ﯾﺎﺑﺪ. اﯾﻦ ﺑﺪﯾﻦ ﻣﻌﻨﺎﺳﺖ ﮐﻪ وﺟﻮد CFRP ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﺑﺎرﺑﺮی دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﮔﺮدد. از ﺳﻮﯾﯽ دﯾﮕﺮ در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﻦ دو ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺷﺪه ﺑﺎ CFRP ﮐﻪ از دو ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺷﺎﻫﺪ اﯾﻦ ﻫﺴﺘﯿﻢ ﮐﻪ اﻓﺰاﯾﺶ ﺿﺨﺎﻣﺖ از 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﺑﻪ 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪ ای در اﻓﺰاﯾﺶ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎرﺑﺮی ﺗﺎﺛﯿﺮ ﮔﺬار ﺑﻮده ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ ای ﮐﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﺎ ورق CFRP 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮی ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎرﺑﺮی دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﺣﺪود 37 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ ﭘﯿﺪا ﮐﺮد. 

ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﯿﺮی:

ﻣﻬﻢ ﺗﺮﯾﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺣﺎﺻﻞ از اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻋﺪدی ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:

  1. ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﺑﺎر – ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻣﺪل ﻫﺎی ﻋﺪدی ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﺷﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ ﮐﻪ در ﻧﺎﺣﯿﻪ ارﺗﺠﺎﻋﯽ رﻓﺘﺎر ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ ﯾﮑﺴﺎﻧﯽ ﺑﯿﻦ دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزی ﺷﺪه وﺟﻮد دارد، ﺑﻪ ﻋﺒﺎرﺗﯽ ﺳﻄﺢ زﯾﺮ ﻧﻤﻮدار ﻫﺮ ﺳﻪ ﻣﺪل دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ ﺑﺎ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﯾﮑﺴﺎن ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. اﻣﺎ در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﺧﻤﯿﺮی ﺗﻔﺎوت رﻓﺘﺎری ﺑﯿﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎ ﮐﺎﻣﻼ ﻣﺸﻬﻮد ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ، ﮐﻪ اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﺗﺎﺛﯿﺮ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻮﺷﺶ ﻫﺎی CFRP در اﻓﺰاﯾﺶ ﺷﮑﻞ ﭘﺬﯾﺮی و ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎرﺑﺮی دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ.
  2. ﻧﺘﺎﯾﺞ و ﺧﺮوﺟﯽ ﻫﺎی ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪه در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻋﺪدی ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ ﮐﻪ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻟﯿﺎف ﻫﺎی CFRP ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺮﺷﯽ دﯾﻮار ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ؛ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ ای ﮐﻪ در ﺣﺎﻟﺖ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻮﺷﺶ CFRP ﺷﺎﻫﺪ اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﺑﻮدﯾﻢ ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﻧﯿﺮوی ﺑﺮﺷﯽ ﺗﺤﻤﻞ ﺷﺪه ﺑﺮای ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎ ﭘﻮﺷﺶ CFRP و ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﺣﺎﻟت ﺑﺪون ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی در ﺣﺪود 60 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ ﭘﯿﺪا ﮐﺮده اﺳت
  3. از ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎی ﮐﺸﺸﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺪه در ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﮐﻮﭘﻠﻪ ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﯽ ﺗﻮان ﺑﻪ اﯾﻦ ﻧﺘﯿﺠﻪ دﺳﺖ ﯾﺎﻓﺖ ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻮﺷﺶ ﻫﺎی CFRP ﺑﺎ ﻫﺪف ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی اﯾﻦ دﯾﻮارﻫﺎ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺸﺸﯽ ﺑﺘﻦ را ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ اﻓﺰاﯾﺶ دﻫﺪ، ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ در ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺣﺎﺿﺮ ﺷﺎﻫﺪ اﯾﻦ ﺑﻮدﯾﻢ ﮐﻪ در اﺛﺮ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻮﺷﺶ CFRP ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﮐﺸﺸﯽ ﺑﺘﻦ در ﺣﺪود 2.5 ﺑﺮاﺑﺮ اﻓﺰاﯾﺶ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ
  4. در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﻦ ورق ﻫﺎی CFRP ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺷﺎﻫﺪ اﯾﻦ ﻫﺴﺘﯿﻢ ﮐﻪ اﻓﺰاﯾﺶ ﺿﺨﺎﻣﺖ از 0.2 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﺑﻪ 0.4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪ ای در اﻓﺰاﯾﺶ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎرﺑﺮی ﺗﺎﺛﯿﺮ ﮔﺬار اﺳﺖ؛ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ ای ﮐﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم ﺳﺎزی ﺗﯿﺮ ﻫﻤﺒﻨﺪ ﺑﺎ ورق CFRP 4 ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮی ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎرﺑﺮی دﯾﻮار ﺑﺮﺷﯽ ﺣﺪود 37 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ ﭘﯿﺪا ﮐﺮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ ورق CFRP اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺗﺎﺛﺮ ﺑﺴﺰاﯾﯽ ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ اﻓﺰاﯾﺶ ﻇﺮﻓﯿﺖ دﯾﻮارﺑﺮﺷﯽ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ.

این مقاله به همت  سعود کمالی شیراز ،بهمن فرهمند آذر تهیه شده است

4.3/5 - (3 امتیاز)
به اشتراک بگذارید:
تیم تحریریه افزیر

این محتوا توسط تیم مجرب تولید محتوا افزیر تولید و منتشر شده است.

پرسش و پاسخ


بدون دیدگاه

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert