مقاوم سازی دیوار برشی با ورق های CFRP

بررسی و مطالعه ی  آسیب 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 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.

 

ویژگی های بارز CFRP

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.

مدل 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.

مدل سازی المان 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.

 

ﺷﮑﻞ ﻫﺎی بالا 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.

ﻧﯿﺮوﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ اﯾﺠﺎد ﺷده

ﺷﮑﻞ ﻫﺎی زیر 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.

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:

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.