بررسی تأثیر روش‌های مختلف اتصال صفحاتGFRP بر شکل پذیری و رفتار درون صفحه‌ای دیوارهای بنایی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• محمدرضا افتخار ¹
• مهران امامی ²

¹ صنعتی اصفهان

² دانشگاه صنعتی اصفهان

10.22067/civil.v31i2.56881

چکیده

یکی از روش‌هایی که اخیراً برای مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای اعضای سازه‌های بنایی و بتنی متداول شده است، استفاده از انواع الیاف پلیمری (FRP) است. از جمله مسائل مهم در تقویت دیوارهای بنایی توسط FRP، جداشدگی ورقه‌های مذکور از سطح دیوار می‌باشد. در این تحقیق به بررسی تأثیر روش‌های آماده سازی سطح دیوار بر ظرفیت باربری و شکل پذیری دیوارهای بنایی تقویت شده با ورقه‌های FRP پرداخته شده است. برای اتصال صفحات تقویتی به سطح دیوار، از روش‌های نظیر سوراخ زنی، شیار زنی، آماده سازی سطحی و میخ گذاری استفاده شده است. در این تحقیق، 11 نمونه دیوار بنایی ساخته شده و تحت بارگذاری کشش قطری قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که شکل‌پذیری نمونه‌های تقویتی نسبت به نمونه‌های بدون تقویت تا حدود 110 درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

• دیوار بنایی
• کامپوزیت FRP
• روش‌های جای‌گزین آماده سازی سطح
• جداشدگی الیاف
• آزمایش کشش قطری

---

عنوان مقاله [English]

Investigation the Different Methods of Connecting GFRP Sheets to Ductility and In-Plane Behavor of Masonry Walls

نویسندگان [English]

• mohamad reza eftekhar ¹
• mehran emami ²

¹ Isfahan University of Technology

² Isfahan University of Technology

چکیده [English]

One of the ways that is conventional in the last two decades for seismic improvement and retrofit of concrete and masonry structures is using the various fiber reinforced polymers (FRP). Among the most important issues in reinforcement of masonry walls by FRP composites, there is debonding of FRP sheets from the surface of the wall. Therefore in the current study the effect of wall surface preparation methods on the bearing capacity and ductility of masonry walls strengthened with FRP sheets have been investigated specifically. While using alternative methods of surface preparation such as grooving, holes and nailing, indices of strength and behavior of reinforced wall under alternative methods of surface preparation have been studied. To achieve this aims, the number of 11 unreinforced masonry walls was constructed in the laboratory. These results show ductility index for reinforcement wall incrased 110 relative to unreinforced wall.

کلیدواژه‌ها [English]

• Masonry Wall, GFRP Composite
• Alternative Methods of Surface Preparation
• Debonding, Diagonal Tensile Test

مراجع

1. Li, T., Galati, N., Tumialan, J.G., and Nanni, A., "Analysis of unreinforced masonry concrete walls strengthened with glass fiber-reinforced polymer bars", ACI Structural Journal-American Concrete Institute, Vol. 102, No. 4, pp. 569-577, (2005).

2. Zhuge, Y., "FRP-retrofitted URM walls under in-plane shear: review and assessment of available models", Journal of Composites for Construction, Vol. 14, No. 6, pp. 743-753, (2010).

3. ElGawady, M.A., Lestuzzi, P., and Badoux, M., "Aseismic retrofitting of unreinforced masonry walls using FRP", Composites Part B: Engineering, Vol. 37, No. 2, pp. 148-162, (2006).

4. مقدم, ح., "طرح لرزه‌ای سازه‌های بنایی"، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف, (1381).

5. Lang, K., "Seismic vulnerability of existing buildings", SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY ZURICH, (2002).

6. Tinazzi, D., and Nanni, A, "Assessment of technologies of masonry retrofitting with FRP", Center for Infrastructure Engineering Studies, Univ. of Missouri-Rolla, Rolla, (2012).

7. Marcari, G., Manfredi, G., Prota, A., and Pecce, M., "In-plane shear performance of masonry panels strengthened with FRP", Composites Part B: Engineering, Vol. 38, No. 7, pp. 887-901, (2007).

8. Alcaino, P., and Santa-Maria, H., "Experimental response of externally retrofitted masonry walls subjected to shear loading", Journal of Composites for Construction, Vol. 12, No. 5, pp. 489-498, (2008).

9. Stratford, T., Pascale, G., Manfroni, O., and Bonfiglioli, B., "Shear strengthening masonry panels with sheet glass-fiber reinforced polymer", Journal of Composites for Construction, Vol. 8, No. 5, pp. 434-443, (2004).

10. Mahmood, H., and Ingham, J.M., "Diagonal compression testing of FRP-retrofitted unreinforced clay brick masonry wallettes", Journal of Composites for Construction, Vol. 15, No. 5, pp. 810-820, (2011).

11. Santa-Maria, H., Duarte, G., and Garib, A., "Experimental investigation of masonry panels externally strengthened with CFRP laminates and fabric subjected to in-plane shear load", Thirteenth World conference Earthquake Engineering (13WCEE), Canadian Association for Earthquake Engineering and International Association for Earthquake Engineering (IAEE) Vancouver, Canada, (2004).

12. نشریۀ شمارۀ 376، "دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های بنایی غیرمسلح موجود"، سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور،(1386).

13. Ehsani, M., Saadatmanesh, H., and Al-Saidy, A., "Shear behavior of URM retrofitted with FRP overlays", Journal of Composites for Construction, Vol. 1, No. 1, pp. 17-25, (1997).

14. Roca, P., and Araiza, G., "Shear response of brick masonry small assemblages strengthened with bonded FRP laminates for in-plane reinforcement", Construction and Building Materials, Vol. 24, No. 5, pp. 1372-1384, (2010).

15. Zhou, D., Wang, J., and Lei, Z., "In-plane behavior of seismically damaged masonry walls repaired with external BFRP", Composite Structures, Vol. 102, pp. 9-19, (2013).

16. Borri, A., Castori, G., Corradi, M., and Sisti, R., "Masonry wall panels with GFRP and steel-cord strengthening subjected to cyclic shear: An experimental study", Construction and Building Materials, Vol. 56, pp. 63-73, (2014).

17. Mansouri, I., and Kisi, O., "Prediction of debonding strength for masonry elements retrofitted with FRP composites using neuro fuzzy and neural network approaches", Composites: Part B, Vol. 70, pp. 247-255, (2015).

18. American Society for Testing and Materials (ASTM), "Standard test method for diagonal tension (shear) in masonry assemblages", ASTM E 519-02, (2002).

19. Valluzzi, M., Tinazzi, D., and Modena, C., "Shear behavior of masonry panels strengthened by FRP laminates", Construction and Building Materials, Vol. 16, No. 7, pp. 409-416, (2002).

20. Petersen, R.B., Masia, M.J., and Seracino, R., "In-plane shear behavior of masonry panels strengthened with NSM CFRP strips. I: experimental investigation", Journal of Composites for Construction, Vol. 14, No. 6, pp. 754-763, (2010).

21. Kalali, A., and Kabir, M.Z., "Experimental response of double-wythe masonry panels strengthened with glass fiber reinforced polymers subjected to diagonal compression tests", Engineering Structures, Vol. 39, pp. 24-37, (2012).

22. محمودآبادی, ا., شیار زنی به عنوان یک روش جایگزین آماده سازی سطحی بتن جهت جلوگیری از جداشدگی سطحی ورق FRP، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد سازه، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، (1388).

23. یعقوبی, م.، سوراخ زنی به عنوان روشی جایگزین آماده سازی سطح در تیرهای بتنی تقویت شده با کامپوزیت‌های CFRP, پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد سازه، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، (1391).

24. مقررات ملی ایران مبحث هشتم.، "طرح واجرای ساختمان‌های با مصالح بنایی"، وزارت مسکن وشهرسازی معاونت امور مسکن وساختمان، (1388).

25. American Society for Testing and Materials (ASTM)., "tandard test methods for sampling and testing brick and structural clay tile", ASTM C 67, (2000).

26. American Society for Testing and Materials (ASTM)., "Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars", ASTM C 109/C 109M, (1999).

27. American Society for Testing and Materials (ASTM)., "Standard test method for compressive strength of masonry prisms", ASTM C 1314-03a, (2003).

28. American Society for Testing and Materials (ASTM)., "Standard test methods for cyclic (reversed) load test for shear resistance of walls for building", ASTM E 2126, (2005).