تقوية الجوائز البيتونية المسلحة مسبقة الإجهاد على الانعطاف باستخدام ألياف الكربون CFRP (دراسة تحليلية)

الملخص

تستخدم شرائح ألياف الكربون لتحسين السلوك الإنشائي للعناصر البيتونية بشكلٍ عامٍ. و تتميز هذه الشرائح بمقاومة الشد المرتفعة لكنها ضعيفة المقاومة على الضغط. بالتالي تستخدم لتقوية مناطق إجهادات الشد في العناصر البيتونية المسلحة لتقليل الضرر الموضعي و زيادة قدرة التحمل. كما تؤثر في سلوك المطاوعة و التشقق.

يبين هذا البحث استخدام شرائح البوليمير المسلح بألياف الكربون (CFRP) لإصلاح و تقوية جائزٍ بيتونيٍ مسلحٍ مسبق الإجهاد على الانعطاف. تم إجراء محاكاة عددية على برنامج Abaqus 6.14 باستخدام طريقة العناصر المحدودة (FEM).

أظهرت نتائج الدراسة أن استخدام أربع طبقات من شرائح CFRP في تقوية منطقة الشد لجائزٍ بيتونيٍ بسيطٍ مسبق الإجهاد تؤدي إلى زيادة مقاومة الانعطاف. و في حال انقطاع بعض الكابلات يمكن تعويض نقصان المقاومة من خلال التقوية بهذه الشرائح. ولمعرفة تأثير عدد طبقات شرائح ألياف الكربون تمت زيادة سماكة التقوية في منطقة الشد للجائز، حيث تبين أن استخدام طبقة واحدة بسماكة (0.17 mm) من شرائح ألياف الكربون يحسن قدرة التحمل بمقدار (3.27%)، واستخدام أربع طبقات بسماكة (0.68 mm) يحسن قدرة التحمل بمقدار (13.45%).