نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 فارغ التحصیل دکترای علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران،

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش، بررسی عملکرد اتصال‌های گوشه‌ای فارسی (L شکل) مقاوم‌سازی شده با پلیمر تقویت‌شده با الیاف (FRP) در ناحیه حداکثر تنش تحت بارگذاری فشاری قطری می‌باشد. در این راستا عملکرد سازه‌ای اتصال‌های گوشه ساخته‌شده از دو گونه چوبی راش و نراد با کامپوزیت‌های تقویت‌شده با یک و دو لایه از الیاف کربن و شیشه در ماتریس پلیمری اپوکسی مقاوم‌سازی شده و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از ساخت اتصال‌های فارسی با کمک دوبل چوبی و چسب پلی‌وینیل استات، اتصال‌ها با کامپوزیت‌های FRP تقویت شده و سپس تحت بارگذاری فشاری قطری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که لایه‌های تقویت‌کننده از باز شدن اتصال تحت بار جلوگیری می‌کنند، ولی با افزایش بار با جدا شدن الیاف از سطح چوب و یا شکست اعضا در محل دوبل‌ها به دلیل تمرکز تنش، گسیختگی در اتصال رخ داده است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر مستقل گونه اعضای اتصال و تعداد لایه الیاف در سطح اعتماد 95 درصد معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که استفاده از چوب راش در مقایسه با چوب نراد، کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه و همچنین استفاده از 2 لایه الیاف نسبت به 1 لایه الیاف، برای مقاوم‌سازی اتصال‌ها عملکرد بهتری داشته‌اند. اتصال‌های ساخته‌شده از چوب راش و مقاوم‌سازی ‌شده با کامپوزیت‌های تقویت‌شده با 2 لایه از الیاف کربن، بهترین عملکرد را تحت بارگذاری فشاری قطری از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

-Abdolzadeh, H., Ebrahimi, Gh. and Layeghi, M., 2016. Structural performance of corner joint reinforced by FRP under diagonal tension loading. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 31(1): 118-129.
-Alam, P., Ansell, M.P. and Smedley D., 2009. Mechanical Repair of Timber Beams Fractured in Flexure Using Bonded-in Reinforcements. Composites, Part B: Engineering, 40: 95–106.
-Altun, S., Burdurlu, E. and Kılıç, M., 2010. Effect of adhesive type on the bending moment capacity of miter frame corner joints. BioResources, 5(3): 1473-1483.
-Campilho, R.D.S.G., Moura M.F.S.F., Barreto, A.M.J.P., Morais, J.J.L. and Domingues, J.J.M.S., 2010. Experimental and Numerical Evaluation of Composite Repairs on Wood Beams Damaged by Cross-graining. Construction and Building Materials, 24: 531–537.
-Chen, C.J., Lee, T.L. and Jeng, D.S., 2003. Finite Element Modeling for the Mechanical Behavior of Dowel-Type Timber Joints, Computers & Structures, 81: 2731-2738.
-Chen, C.J., 2007. The study on improved mechanical properties of reinforced traditional Chuan-Dou timber joints in taiwan. Journal of Cultural Property Conservation, 1(3): 5-14.
-Dagher, H.J. and Lindyberg, R., 2000. FRP-wood hybrids for bridges: a comparison of E-glass and carbon reinforcements. Proceedings of ASCE conference, Philadelphia, USA, 7–10 March: 1-8.
-Ebrahimi, G., 2007. Engineering design of furniture structure. Tehran university publication, 491 pp.
-Fiorelli, F. and Dias, A.A., 2003. Analysis of the strength and stiffness of timber beams reinforced with carbon fiber and glass fiber. Materials Research, 6(2): 193–202.
-Gomez, S. and Svecova, D., 2008. Behavior of split timber stringers reinforced with external GFRP sheets. Journal of Composites for Construction, 12(2): 202–211.
-Jones, A. and Lutes, R., 1993. Handbook of joinery. New York, USA, Sterling Press, 144 pp.
-Li, A.J., Samali, B., Ye, L. and Bakoss, S., 2007. Behavior of concrete beam–column connections reinforced with hybrid FRP sheet. Centre for Built Infrastructure Research, Faculty of Engineering, University of Technology, Sydney, Australia.
-Madhoushi, M., Sadatzadeh, S. and Ebrahimi, Gh., 2011. Reinforcement of Bolted Timber Joints Using GFRP Sheets in Poplar and Pine Woods. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 24(3): 171-179.
-Morales-conde, M.J., Rodriguez-linan, C. and Rubio-de H.P., 2015. Bending and shear reinforcements for timber beams using GFRP plates. Construction and Building Materials, 96: 461–472.
-Omrani, P., Ebrahimi, Gh. and Kahvand, M., 2019. Investigating the stress carrying capacity of miter corner joints made with biscuit under diagonal tension and compression loading. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 10 (3): 323-336.
-Premrov, M., Dobrila, P. and Bedenik, B.S., 2004. Analysis of timber-framed walls coated with CFRP strips strengthened fibre-plaster board. International Journal of Solids and Structures, 41: 7035–7048.
-Raftery, G.M. and Rodd, P.D., 2015. FRP reinforcement of low-grade glulam timber bonded with wood adhesive. Construction and Building Materials, 91: 116–125.
-Smardzewski, J., 2009. Reliability of joints and cabinet furniture. Wood Resarch, 54(1):67-76.
-Snow, M., Chen, A.A.Z. and Chui, Y.H., 2006. North American practices for connection in wood construction. Progress in Structural Engineering and Materials, 8(2): 39-48.
-Soltis, A.L., Ross, R.J. and Windorski, D.F., 1998. Fiberglass-Reinforced Bolted Wood Connection. Forest Products Journal, 48: 63-67.