ارزیابی و مقایسه کاربرد غلاف GRP و دورپیچ CFRP بر رفتار ستون های استوانه ای بتن مسلح ساخته شده از بتن های معمولی و پرمقاومت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 دانشجوی دکتری سازه دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

10.22124/jcr.2019.11168.1313

چکیده

این تحقیق رفتار ستون‌های بتن‌مسلح ساخته شده از بتن‌های معمولی و پرمقاومت که با استفاده از غلاف GRP و هم‌چنین دورپیچ CFRP ، محصور شده‌اند، را ارائه می‌کند. هدف بررسی رفتار و ظرفیت باربری ستون‌های محصور با غلاف و دورپیچ تحت بارهای فشاری است. تأثیر نوع بتن، غلاف، دورپیچ و تعداد لایه‌های دورپیچ بررسی گردید. 12 ستون بتن‌مسلح استوانه‌ای از بتن-های معمولی و پرمقاومت ساخته شدند؛ ستون‌ها به دو گروه 6تایی از بتن معمولی و بتن پرمقاومت تقسیم شدند، هر گروه به دو بخش 3تایی دسته‌بندی گردید. بخش اول دارای غلاف و بخش دوم فاقد غلاف بودند. از هر بخش یک ستون فاقد لایه تقویتی بود؛ یک ستون با یک‌لایه و ستون دیگر با دو لایه ورق دورپیچ شدند. تمام ستون‌ها تحت نیروی فشاری متمرکز آزمایش شدند. نتایج نشان داد که استفاده از دورپیچ و غلاف باعث بهبود مقاومت فشاری و شکل‌پذیری ستون‌ها گردید. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ به طور میانگین به ترتیب باعث افزایش%5/18 و %5/26 مقاومت فشاری در گروه اول و %2/10 و %8/24 در گروه دوم ‌گردیدند، درحالی که استفاده از غلاف به‌طور میانگین باعث افزایش 4 برابری مقاومت فشاری ستون‌ها در گروه اول و 38/3 برابری در گروه دوم شده است. نتایج حاکی است که گرچه دورپیچ و غلاف هر دو محصوریت ایجاد می‌کنند، ولی غلاف به خاطر محصوریت بالاتر، تاثیر بسیار بیش‌تری بر افزایش مقاومت فشاری و شکل‌پذیری ستون‌ها دارد. به‌علاوه، تاثیر محصوریت بر ستون-های گروه اول بیش‌تر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation and comparison of the application of GRP casing and FRP sheets on the behavior of circular reinforced concrete columns made of normal and high-strength concrete

نویسندگان [English]

  • Seyed Fathollah Sajedi 1
  • Mohsen Shafieinia 2
1 Islamic Azad University of Ahvaz
2 Ph.D. student at IAU of Ahvaz
چکیده [English]

This paper presents the results of axial pressure testing on reinforced concrete columns (RCC) loaded with confined normal concrete (NC) and high-strength concrete (HSC) using glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) casing as well as carbon fiber reinforced polymer (CFRP). This study aimed to evaluate the behavior and mechanical properties of columns confined with GRP and FRP under pressure loads. The major parameters in the experiments were the types of concrete, the effect of GRP and FRP wrapping, as well as the number of FRP layers. 12 cylindrical RCC (150*600 mm) were prepared and divided into two groups, NC and HSC, and each group was divided into two parts. In each part, one column was without FRP, a column was wrapped with one layer and another column with two layers. All columns were tested under concentrated compression load. The results showed that the utilization of FRP and GRP improved compression capacity and ductility of RCC. The addition of one and two layer-FRP wrapping increased compression capacity in the NC group to an average of 18.5% and 26.5% and in the HSC group to averagely 10.2% and 24.8%. Meanwhile, the utilization of GRP increased the compression capacity of the columns by 4 times in the NC group and 3.38 times in the HSC group. These results indicated that although both FRP and GRP result in confinement, the GRP resulted in increased compression capacity and ductility of the RCC due to higher confinement. Furthermore, the confinement effect was higher on the first group.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced Concrete Columns (RCC)
  • GRP casing
  • FRP wrapping
  • Axial force
  • Ductility