2-5-……………………………………………………………………………………….. انواع روش‌های مسلح کردن بتن با FRP.. 12
2-6- میلگردهای FRP.. 15
2-7-………………………………………………………………………………………………………. خواص مکانیکی و فیزیکی FRP.. 16
2-8-………………………………………………………………………………………. مروری بر تحقیقات و آزمایشات انجام شده 19
2-8-1-   مطالعات تحلیلی.. 19
2-8-2-   مطالعات آزمایشگاهی.. 23
2-9-…………………………………………………………………………………………………………….. پروژه‌های انجام شده با FRP.. 25
2-10- مروری بر روابط خمشی تیرهای FRP-RC بر اساس ACI440.1R.. 31
2-11- جمع‌بندی.. 34
فصل 3-مروری بر قابلیت اعتماد سازه‌ها 37
3-1-…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. مقدمه. 37
3-1-1-   کاربرد. 39
3-1-2-   تـاریخچه‌ی قابلیت اعتماد. 41
3-1-3-   عدم قطعیت در مراحل مختلف عمر سازه 45
3-1-4-   اطلاعاتی مفید در اعتمادپذیری.. 46
3-2-…………………………………………………………………………………………………………………………. اندیس قابلیت اعتماد. 51
3-3-……………………………………………………………………………………………………………………………….. روش مونت کارلو. 52
3-3-1-   تاریخچه‌ی مونت کارلو. 52
3-3-2-   مبانی روش مونت کارلو. 53
3-3-3-   تولید اعداد تصادفی با توزیع احتمال یکنواخت… 55
3-3-4-   تولید اعداد تصادفی با توزیع احتمال دلخواه 56
3-3-5-   دقتِ تخمینِ احتمال.. 56
3-4-………………………………………………………………………………………………………………………………………….. جمع‌بندی.. 57
فصل 4-بررسی قابلیت اعتماد تیرهای FRP-RC در خمش…. 60
4-1-……………………………………………………………………….. ارزیابی قابلیت اعتماد با استفاده از روش مونت کارلو. 60
4-1-1-   تابع حالت حدی.. 62
4-1-2-   بدست آوردن مقاومت قطعی تیرها 64
4-1-3-   مدل قطعی برای بدست آوردن مقاومت خمشی.. 64
4-1-4-   داده های آماری لنگر محاسبه شده 65
4-1-5-   نتایج آماری مد شکست… 69
فصل 5-جمع بندی و پییشنهاد. 73
5-1-…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… نتایج.. 73
5-2-……………………………………………………………………………………………………………………………………….. پییشنهادات… 74

فهرست علایم و نشانه‌ها

عنوان                                                                                                               علامت اختصاری

سطح مقطع FRP
عرض مقطع
ارتفاع تار خنثی
درجه‌ی سانتیگراد
ضریب کاهش مقاومت محیطی
مدول الاستیسیته‌ی FRP
مقاومت کششی تضمین‌شده FRP
مقاومت کششی FRP
تنش موجود در FRP
مقاومت فشاری بتن
ارتفاع مقطع
ظرفیت خمشی اسمی
لنگر موجود
احتمال خرابی
ضریب کاهش بار
نسبت FRP مسلح کننده
نسبت FRP بالانس
اندیس قابلیت اعتماد
ضریب ارتفاع بلوک تنش معادل

کرنش نهایی بتن
کرنش نهایی FRP

فهرست شکل‌ها

شکل 1: ساختمان FRP [5] 10
شکل 2: میلگردهای CFRP- 12
شکل 3: شبکه‌های FRP [4] 12
شکل 4: لایه‌های FRP [4] 13
شکل 5 : صفحات FRP [4] 13
شکل 6: نوارهای FRP [4] 13
شکل 7: تقویت دال برای افزایش ظرفیت لنگر مثبت در وسط دهانه‌ با استفاده از لایه‌های FRP [2] 13
شکل 8: تقویت دال طره برای افزایش ظرفیت لنگر منفی در تکیه‌گاه‌ با استفاده از لایه‌های FRP- 14
شکل 9: تقویت برشی و خمشی تیر عمیق با استفاده از لایه‌های FRP- 14
شکل 10: شکل شماتیک میلگرد FRP جایگذاری شده در بتن با تکنیک NSM- 14
شکل 11: تقویت دیوار بنایی با استفاده از میلگرد FRP- 15
شکل 12: اشکال مختلف میلگردهای دایره‌ای از جنس FRP [14] 15
شکل 13: میلگردهای FRP فرم‌دهی شده با روش های گوناگون [14]. 16
شکل 14: نمودار تنش – کرنش مسلح‌کننده‌های بتن- 18
شکل 15:استفاده از GFRP در عرشه‌ی پل کرایچایلد، کالگری-آلبرتا-کانادا 26
شکل 16: استفاده از میلگرد GFRP در کارخانه‌ی شراب سازی، بریتیش کلمبیا-کانادا 26
شکل 17: عرشه‌ی پل خیابان پیرز، لیما- اوهایو 26
شکل 18: استفاده از میلگرد GFRP در بازسازی پل خیابان سالم، دایتون-اوهایو 26
شکل 19: سازه‌ی دریایی شناور، ژاپن- 27
شکل 20: پل پانتون، ژاپن- 27
شکل 21: قطار مغناطیسی سریع السیر، ژاپن[4] 27
شکل 22: استفاده از CFRP در پل استرس ریبون، ژاپن- 27
شکل 23: استفاده از FRP به عنوان مهارزیرزمینی در کنار اتوبان میشین، ژاپن- 28
شکل 24: استفاده از FRP در پل عابر پیاده در اروپا که از پروژه‌های EUROCRETE می‌باشد[4]. 28
شکل 25: پل خیابان شماره‌ی 53، بتندورف – ایالت ایووا 28
شکل 26: پل رودخانه‌ی سیریتا دلا کروز، پاتر کانتی-ایالت تگزاس– 29
شکل 27: کاربرد GFRP در عرشه‌ی پل ماریستون _ ایالت ورمانت- 29
شکل 28: پل رودخانه یترات در بزرگراه آیسان، بریتیش کلمبیا 29
شکل 29: پل ایتن، کوکشیر-کبک– 29
شکل 30 : کاربرد GFRP در عرشه‌ی پل واتن، کبک– 30
شکل 31: بیمارستان عمومی لینکلن- 30
شکل 32: بیمارستان یورک، تروما 30
شکل 33: کاربرد GFRP در ساخت تونل مترو-بانکوک[14] 31
شکل 34: ساخت سافت آی با FRP-تایلند[4] 31
شکل 35: آیین نامه‌ی حمورابی- 43

فهرست جداول

جدول 1: مضرات و فواید FRP[1] 16
جدول 2 : چگالی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن (g/cm3)[1] 17
جدول 3 : ضریب انبساط گرمایی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن[1] 17
جدول 4 : مشخصات کششی FRP و فولاد. 18
جدول 5: ضریب کاهش مقاومت محیطی برای انواع میلگردهای FRP[1] 32
جدول 6: اندیس قابلیت اعتماد به ازای احتمال شکست… 52
جدول 7: جزئیات تیرهای طراحی شده 61
جدول 8: پارامترهای آماری متغیرهای پایه. 63
جدول 9: داده های آماری بارها 64
جدول 10: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 30 مگاپاسکال) 66
جدول 11: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 50 مگاپاسکال) 67
جدول 12: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 70 مگاپاسکال) 68

این مطلب را هم بخوانید :

جدول 13:احتمال شکست واندیس قابلیت اعتماد. 69

فصل اول:

مقدمه

فصل 1-  مقدمه

1-1-  پیشگفتار

از دهه‌ی گذشته تا به امروز پلیمر مسلح شده به الیاف[1] FRP به عنوان جایگزینی مناسب برای فولادِ مسلح‌کننده‌ی بتن در صنعت ساخت پذیرفته شده است. در اوایل 1990 میلادی زوال سازه‌های زیر بناییِ آمریکا به خصوص پل‌ها به علت خوردگی[2] فولاد به کار رفته در آن‌ها مهندسان سازه را ملزم به پیدا کردن ماده‌ی مسلح‌کننده‌ی دیگری در بتن کرد. استفاده از میلگرد FRP به عنوان جایگزین برای فولاد مسلح‌کننده‌ی بتن راه‌حلی قابل قبول برای حل این مشکل بود، زیرا به علت دارا بودن ویژگی‌های بارزی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و خستگی[3]، میرایی مناسب[4] در بارهای دینامیکی، نسبت مقاومت به وزن بسیار عالی و خنثی بودن مغناطیسی[5] برای مصارف سازه‌ای بسیار مناسب بوده و هست[1].
امروزه مزیّت‌های بتن مسلح‌شده با FRP[6] (FRP-RC)، بر کسی پوشیده نیست. سازه‌های عمرانی از جنس بتن مسلح‌شده با فولاد[7]، دارای حساسیتی بالا به عوامل طبیعی می‌باشند که این عوامل باعث شروع یک فرآیند الکتروشیمیایی در فولاد شده و نتیجه‌ی آن خوردگی فولاد است. برای حفظ عمر مفید این سازه‌ها نگهداری و تعمیرات زیادی لازم است. به عنوان مثال از مهمترین دلایل خرابی عرشه‌ی پل‌ها می‌توان به در معرض مستقیم بودن با محیط، ضد یخ‌های شیمیایی و افزایش حجم ترافیکی اشاره کرد. استفاده از میلگرد FRP به عنوان مسلح‌کننده‌ی عرشه‌ی پل‌ها و شاهتیر‌ها پتانسیل بالایی را برای افزایش