تجزیه و تحلیل المان محدود و مقاوم سازی ستون های بتن مسلح در آباکوسدوشنبه 08, سپتامبر 2025

تجزیه و تحلیل المان محدود و مقاوم سازی ستون های بتن مسلح موجود در مدارس عراق با استفاده از CFRP به عنوان تکنیک محدود کننده مقدمه : مطالعات زیادی در مورد استفاده از پلیمر تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) برای تقویت اعضای بتنی مانند ستون ها، تیرها و دال ها وجود دارد. کارایی این تکنیک های مقاوم سازی با افزایش خواص مکانیکی سازه های بتنی ثابت شده است. بنابراین، CFRP برای تقویت و تعمیر سازه های بتنی موجود در عراق استفاده شده است. به عنوان مثال، در شهر موصل، سیستم تقویت و ترمیم اعضای بتنی مانند تیرها، ستون‌ها و دال‌ها با استفاده از تکنیک Near Surface Mounted یا Confinement انجام می‌شود. بررسی حاضر تحقیق برروری یک ستون ونتایج ان میباشد که به صورت تمام پوشش مورد استفاده قرار گرفته است . نرم افزارمورد استفاده اباکوس ورژن ۲۰۲۲ بوده و برروی دو مدل ساده وستون با پوشش مدلسازی انجام گرفته است . ۱-مدلسازی : مدلسازی این پروژه ابتدا برروی یک ستون با مشخصات مقاله بیس انجام میپذیر وسپس یک نمونه ستون مربعی نیزبه سیستم اضافه گردیده است : – ماژول پارت: -ماژول اسمبلی : ماژول load : جهت بارگزاری و اعمال شرایط مرزی : ماژول مش بندی : یکی از تخصصی ترین مراحل سیستم های اجزا محدود نوع مش بندی وانتخاب صحیح ان میباشد: ماژول جاب : نوع تحلیل در این المان به صورت استاتیکی بوده ونتیج حاصل از ان مطابق مقاله بررسی میگردد: صحت سنجی وبررسی نتایج حاصل از مدل و مقاله بیس : در قرن گذشته و بیش از ۴۰ سال پیش، پلیمر تقویت‌شده با الیاف (FRP) برای تقویت ویا تعمیر زیرساخت‌هایی مانند پل‌هابکاربرده شد . این به این دلیل است که FRP سبک وزن است، استحکام کششی بالایی دارد، بسیار بادوام است (مقاوم در برابر اصلاح)، مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد، در برابر حملات شیمیایی مقاوم است و بسیار متنوع است. استحکام کششی FRP حدود شش برابر میلگردهای فولادی است. اخیراً تقویت و تعمیر پل‌های فولادی با استفاده از FRP در سراسر جهان اعمال و توسعه یافته است . در اواسط دهه ۱۹۸۰، ستون‌های کامل یا نیمه پیچیده شده با ورق‌های کربنی FRP (CFRP) کاربردهای شناخته شده‌ای بودند و برای تقویت و تعمیر سازه‌های بتنی و فولادی در ژاپن پذیرفته شدند. این مقاله به بررسی ویژگی های مقاوم سازی و تعمیر با استفاده از تکنیک Near Surface Mounted برای ستون ها و دال های بتنی با ورق های با پیچیده کامل CFRP در عراق می پردازد. مطالعات زیادی به روش های مختلف برای تقویت و تعمیر اعضای بتنی انجام شده است که برخی از آنها برای مقاوم سازی ستون های بتن مسلح (RC) با استفاده از بسته بندی CFRP بوده است. آنها دریافتند که پوشش CFRP در صورتی که برای تقویت مقاطع بتنی توخالی استفاده شود، بار و شکل‌پذیری نهایی را تقویت و افزایش می‌دهد برخی از محققان مدل‌هایی از ستون‌های RC مربعی شکل ساختند، آنها را با CFRP پیچیده و تأثیر آنها را بر افزایش بار برشی مطالعه کردند .مشخص شد که طرح شکست به طور انحصاری تغییر نکرده است، به جز اینکه کمانش پس از آن رخ داده است. نکته مهم : اهمیت تحقیق اجرای تکنیک آرماتوربندی با استفاده از FRP برای ساختمان ساخته شده (مدرسه ای واقع در عراق) است که در اثر زنگ زدگی برخی از ستون های RC در معرض ریزش قرار گرفته است. یک مطالعه عددی با استفاده از تحلیل المان محدود (FEA) برای شبیه سازی تقویت قبل از اجرای عملی انجام شد. سپس با استفاده از دو لایه FRP، استحکام بخشی عملی بر روی ستون های RC انجام شد. پیگیری ساختمان ساخته شده بیش از ۵ سال بدون هیچ گونه مشاهده ای بوده است که نشان دهنده موفقیت آمیز بودن فرآیند مقاوم سازی است. شایان ذکر است که هزینه بازسازی ستون های RC تقریباً ۲۰۰۰ دلار است، اما تخریب و بازسازی سازه بتنی بیش از ۳۰۰۰۰ دلار است.