در دال ها به دلیل وجود داکت های تاسیساتی، وجود آسانسور، سیستم های گرمایشی و سرمایشی و غیره ایجاد بازشو اجتناب ناپذیر است. بازشوهای با ابعاد کوچک معمولا تأثیر چندانی در عملکرد دال نمی گذارند ولی رفتار دال های دارای باز شو با ابعاد نسبتا بزرگ تفاوت است و معمولا باعث تمرکز تنش در اطراف بازشو ها میگردد. در نتیجه یک نقطه ضعف در سازه ایجاد می گردند و غفلت از این موضوع میتواند باعث ایجاد خسارت سازه ای در اطراف بازشو ها شود. یکی از روش های ترمیم و مقاوم سازی این گونه دال ها که بعد از اجرا در آنها بازشو ایجاد می شود،استفاده از مصالح کامپوزیت پلیمری (Fiber Reinforced Polymer) یا به اختصار FRP میباشد.این ماده می تواند برای تقویت و مقاوم سازی تیرها ؛ ستون ها و دال ها در ساختمان به کار رود.با استفاده از این ماده حتی می توان بعد از این که این اعضای سازه ای در اثر بارگذاری دچار آسیب های جدی شدند آنها را ترمیم و مقاوم سازی کرد و مورد بهره برداری مجدد قرارداد.
الیاف کربن CFRP
الیاف کربن دارای ضریب ارتجاعی بالایی هستند از این رو استفاده از آنها جهت مقاصد مقاوم سازی و بهسازی سازه ها استفاده می شوند ضریب ارتجاعی الیاف کربن از تمامی انواع الیاف FRP دیگر بالا تر می باشد .
مهم ترین خواص الیاف کربن عبارتند از مقاومت و سختی خیلی بالا ، مقاومت بسیار عالی در برابر مواد شیمیایی و رطوبت ، مقاومت بالا در برابر خستگی و گسیختگی در اثر خزش در ضمن این مواد رسانا و مستعد خوردگی می باشند.
نتایج مقاوم سازی دال های بتنی دارای بازشو با استفاده از الیاف کربن CFRP
در ادامه برخی از نتایج مهم به دست آمده به شکل خلاصه ارائه می شود:
۱) کارایی الیاف کربن CFRP در افزایش ظرفیت باربری دال های دو طرفه به این ترتیب است :
دال با باز شو در مرکز
دال با بازشو در لبه کناری
دال با بازشو در گوشه یعنی بیشترین تاثیر در مورد بازشوی وسط دال و کمترین تاثیر در مورد بازشوی گوشه دال به دست می آید.
۲) دال های تقویت شده با الیاف کربنCFRP رفتار سخت تری در مقایسه با دال های مرجع به خصوص بعد از نقطه ای که گسیختگی اتفاق می افتد ، نشان میدهند.
این رفتار در دال های دارای بازشو در وسط به وضوح دیده می شود اما در دال های دارای بازشو در گوشه و لبه تا حدود زیادی کمتر می گردد. شاید دلیل آن باشد که در هنگامی که بازشو در مرکز دال است عملکرد دوطرفه دال مختل می شود و به خصوص هنگامی که ابعاد بازشو بزرگ می شود عملکرد دال به صورت عملکرد چهار تیر محیطی در میآید. در حالی که زمانی که بازشو در لبه کناری یا گوشه است دال رفتار دو طرفه خود را همچنان حفظ میکند.
۳) طریقه نصب الیاف کربن CFRP تاثیر به سزایی در افزایش ظرفیت باربری دال ها دارد. به طوری که دیده شد نصب الیاف های CFRP به صورت موازی لبه های بازشو حالت مناسب تری نسبت به حالت نصب آنها به صورت مورب ، و نصب الیاف ها به صورت ترکیبی (موازی و مورب با لبه بازشو) نتایج مناسب تری نسبت به حالت موازی با بازشو دارد. در حالت ترکیبی حتی رفتار دال به جای سخت تر شدن نسبت به حالت همگن شکل پذیرتر می شود (در مورد دال های دارای بازشو کناری)
۴) استفاده از الیاف های CFRP در دال ها باعث تغییر الگوی ترک خوردگی در سطح زیرین دال ها می شود به گونه ای که سطح گسترش این ترک ها نسبت به حالت بدون بازشو که در لبه ها متمرکز هستند افزایش می یابد و به سمت قسمت میانی و تکیه گاه ها گسترده می شوند.همچنین با استفاده از این الیاف ها اندازه بازشدگی ترک ها کوچک تر می شود.
