این مقاله یک برنامه آزمایشی را ارائه می دهد که به موضوع تقویت برشی به وسیله سیستم های FRP دیوار های URM ساخته شده با واحدهای رسی می پردازد. پنج پانل بنایی رسی با ترکیب FRP به شکل ورقه ها و میله ها تقویت شده و به منظور لحاظ کردن عملکرد برش آنها در طول قطر دیوار بارگذاری شدند. ابعاد پلانهای بنایی m22/1*22/1 و به ضخامت mm120 بودند. از تکنیکهای گزارش شده ساختمانی برای میله ها استفاده می شود. این تکنیک شامل قراردادن میله های FRP در مفصل های بستر بنایی است. از سوی دیگر، برای ورقه ها از تکنیک قراردادن دستی استفاده می شود. نتایج، کارآیی عملکرد برش در حال افزایش دیوارهای چینه URN را برحسب ظرفیت و شکل پذیری ظاهری نشان می دهند.
مقدمه:
وقتی بار پلان بر روی دیوار کشیده شده اعمال شود، ظرفیت نهایی را میتوان به آسانی به دست آورد و دیوار URM فرو می ریزد. تأثیر اصلی این نوع بار عبارت است از تنش برشی که بوسیله ترکهای موجود در سراسر طول و با امتداد گسیختگی برش قابل تشخیص است. بعد از باز شدن ترک، دیوار کل ظرفیت خود را از دست داده و میتواند به آسانی به زیر و خارج از بار پلان فرو بریزد و زندگی انسان را به مخاطره بیاندازد. به این دلیل، پیش گیری و مهار این نوع گسیختگی دارای اهمیت است.
استفاده از سیستم های FRP میتواند جواب قانع کننده ای برای این مشکل باشد. با استفاده از ترکیبات FRP، افزایش ظرفیت نهایی دیوار بدون اضافه کردن وزن و سختی آن با اجتناب از پیامدهای خطرناک ناشی از حوادث زمین لرزه ای ، امکان پذیر است.
علاوه بر این، به واسطه استفاده از FRP ، سود زیبایی شناختی ساختمانی و منطقی وجود دارد، که عبارتند از حداقل اتلاف فضای مفید و با یک گچکاری میتوان مصالح تقویت کننده ساختمان را مخفی کرد.
توصیف مصالح ساختمان (مواد کار)
آزمایشات تجربی برای توصیف خصوصیات مکانیکی مصالح ساختمان بکار رفته در این بررسی، به نتیجه رسیدند. متوسط تاب فشردگی آجرهای رسی بنایی حاصل از آزمایش منشور.
Mpa , (ASTM C1314) 78/15 بود. دیوارها با میله های 2GFRP # به قطر mm6 و ورقه های GFRP در داخل یک چسب اپوکسی جاسازی شدند که برطبق تولید و آزمایش نتایج همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است دارای خصوصیات مکانیکی هستند.
| مواد کار |
تاب فشردگی |
مقاومت کششی |
ضریب الاستیکی |
| [Mpa] |
[Mpa] |
[Mpa] |
| میله های #2GFRP |
- |
824 |
50162 |
| ورقه های GFRP |
- |
1687 |
83129 |
| چسب اپوکسی |
18/86 |
58/27 |
3102 |
روش تقویت
تکنیک کارگذاری دستی شامل مراحل ذیل است: (a) کاربرد آستر، برای کاهش دادن تخلخل سطح دیوار بنایی؛ (b) لاله ثانویه بطونه، برای هموار کردن ناهمواریهای روی سطح دیوار؛ (C) لایه ای از ماده اشباع شده مانند چسب، با استفاده از غلطک بکار میرود؛ (d) تثبیت موقعیت ورقه های FRP بر روی سطح دیوار، با استفاده از یک غلطک حباب برای بیرون راندن هوای به دام افتاده بین ماده اشباع و الیاف؛ و (e) یک لایه دوم ماده اشباع بکار رفته است (به شکل 1 مراجعه شود).
تکنیک ساختمانی FRP گزارش شده به یک متد کاربردی ساده تر نیاز دارد: (a) با استفاده از یک دستگاه سنگ سمباده دارای تیغه الماسی، چاکهای به ضخامت 5/1 برابر اندازه میله شیار دار میشوند؛ (b) لایه ای از چسب جاسازی با یک گان مناسب در شیار قرار داده شد؛ میله در شیار قرار گرفت و سپس چاک کاملاً با چسب پر شد تا میله FRP در محفظه قرار گیرد. (به شکل 2 مراجعه شود).
(نمودار و تصاویر در فایل اصلی موجود است)
نمونه آزمایش
کل پنج دیوار آجری رسی بنایی به ابعاد mm102*1220*1220 با آجرهای رسی به ابعاد 203*102*51 در یک نمونه بندکشی پیوسته، ساخته شدند. همه دیوارها با یک تیغه مناسب به منظور اجتناب از ایجاد متغیرهای اضافی نظیر طرز ساخت و قابلیت کار ملات مختلف ساخته شدند که این متغیرها با ساختن نمونه ها به وجود می آیند.
برنامه آزمایشی در شکل 3 نشان داده شده است. یک دیوار URM ، Co1 ، نمونه دیوار مهار بود: دیوار CB1 با 2 میله GFRP در هر اتصال ثانویه ملات در سمت مقابل تقویت شد؛ دیوار CB2 حتی در قسمت عقب خود دارای مقدار یکسانی از میله های FRP مانند CB1 بود؛ دیوار CL1 با ورقه های CFRP به پهنای mm5/76 (3 اینچ) در هر mm5/152 ( 6 اینچ ) مهیا شد. بنابراین، کل 5 بند (قطعه باریک) در سمت جلو به کار رفتند. دیوار CL2 به روش مشابه با CL1 تقویت شد، اما این کار با مقدار یکسانی از ورقه ها نیز در سمت پشت دیوار در مکانی شبیه به جلوی دیوار انجام شد.
مقدار آرماتور تقویت کننده برای پیکربندی های مختلف برحسب سختی محوری E.A معادل هستند (ضریب الاستیسیته (ارتجاعی) با سطح مقطع عرضی ضرب شد).
(تصاویر در فایل اصلی موجود است )
شکل 3- برنامه تست (برنامه آزماینده)
مقدمه چینی تست
نمونه ها به روش حلقه بسته تست شدند. دو جک هیدرولیکی به ظرفیت 30 تن توسط یک پمپ دستی فعال شد و از آن برای تولید بار الکتریکی در سراسر قطر دیوار تحت آزمایش استفاده شد. در طول بارگذاری، بوسیله کفش پولادی قرار گرفته در گوشه بالا نیرو به دیوار اعمال شد و در گوشه پایین در سراسر میله های فولادی بسیار قوی به دستگاههای مشابه انتقال یافت.