Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η πειραματική και αναλυτική διερεύνηση της αποτελεσματικότητας της εφαρμογής ινοπλισμένων πολυμερών στην αύξηση της καμπτικής αντοχής δοκών οπλισμένου σκυροδέματος. Εξετάζονται τα αποτελέσματα πέντε πειραματικών διαδικασιών (ως προς τον τύπο ινών, το σύστημα ενίσχυσης και τα αποτελέσματα), καθώς και το πειραματικό πρόγραμμα που εφαρμόστηκε στο εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας του Ε.Μ.Π. Στη συνέχεια ελέγχεται ο τρόπος αστοχίας των δοκών του πειράματος με βάση τις διατάξεις του KAN.EΠΕ.

 

Η ανάπτυξη προσομοιωμάτων για ενίσχυση με IOΠ είναι ακόμη σχετικά καινούριο αντικείμενο και δεν υπάρχει ευρέως αποδεκτό αναλυτικό προσομοίωμα πρόβλεψης της απόκρισης. Έτσι, λοιπόν, σκοπός μας σε αυτή την εργασία είναι η αποτίμηση της ακρίβειας του προτεινόμενου προσομοιώματος που υιοθετεί ο κανονισμός επεμβάσεων στην πρόβλεψη του τρόπου αστοχίας.

 

Για την αποτίμηση των πειραματικών αποτελεσμάτων που λήφθηκαν από την διεξαγωγή των πειραμάτων της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας εξετάζονται πειραματικές διαδικασίες από την διεθνή βιβλιογραφία.

 

Στην συνέχεια παρουσιάζονται τα πέντε (5) πειραματικά προγράμματα, που έγιναν με σκοπό την διερεύνηση του τρόπου αστοχίας δοκών ο/σ ενισχυμένων με ΙΟΠ. Οι ίνες των σύνθετων υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την ενίσχυση των δοκών που εξετάζονται ήταν αποκλειστικά από άνθρακα, ούτως ώστε να έχουμε ανάλογα αποτελέσματα με τα αναμενόμενα μετά τις δοκιμές στο εργαστήριο.

 

Επίσης αναζητήθηκαν και παρουσιάζονται εργασίες στις οποίες οι ερευνητές είχαν εξετάσει τρόπους αγκύρωσης των σύνθετων υλικών.

 

Οι πιο ευρέως διαδεδομένοι κανονισμοί που χρησιμοποιούνται διεθνώς για την ενίσχυση δοκών οπλισμένου σκυροδέματος με ινοπλισμένα πολυμερή είναι ο ΚΑΝ.ΕΠΕ., ο οποίος θα αποτελέσει το εθνικό προσάρτημα του Ευρωκώδικα 8 – Μέρος 3, το προσομοίωμα που προτείνει η διεθνής ομοσπονδία για κατασκευές από σκυρόδεμα (Fédération Internationale du Béton - FIB) και τέλος ο Ιταλικός Κανονισμός ενίσχυσης υπαρχόντων κατασκευών με σύστημα ΙΟΠ CNR-DT 200/2004 (Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures).

 

Στο εργαστήριο πραγματοποιήθηκαν πειράματα φόρτισης τεσσάρων σημείων σε τέσσερις δοκούς. Οι δοκοί ενισχύθηκαν εξωτερικά με ύφασμα ινοπλισμένων πολυμερών (ΙΟΠ). Ο κύριος σκοπός των πειραμάτων ήταν η διερεύνηση της απόκρισης των ενισχυμένων αυτών δοκών, δηλαδή η αντοχή, η παραμόρφωση και ο τρόπος αστοχίας τους, υπό την φόρτιση τεσσάρων σημείων. Ως υλικό ενίσχυσης χρησιμοποιήθηκε ΙΟΠ της εταιρείας BETONTEΧ. Η εφαρμογή των σύνθετων υλικών έγινε υπό την επίβλεψη του διευθυντή της εταιρίας.

 

Στην συνέχεια συγκρίνονται οι τάσεις που αναπτύσσονται στο σύνθετο υλικό όπως αυτές υπολογίστηκαν από την εφαρμογή των σχέσεων του ΚΑΝ.ΕΠΕ. με τις τάσεις που προέκυψαν από την διεξαγωγή της πειραματικής διαδικασίας.

 

Επιπλέον γίνεται ο υπολογισμός της αύξησης της καµπτικής αντοχής πλάκας οπλισμένου σκυροδέματος μετά την ενίσχυση της με λωρίδες σύνθετου υλικού με ανάλογη διαδικασία με αυτή της ενίσχυσης δοκών.

 

Για να αποκτήσουμε την ακριβή τιμή της τάσης αποκόλλησης για τα πειράματα τα οποία έγιναν αποφασίστηκε να πραγματοποιηθούν στο εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας τα πειράματα εξόλκευσης. Για τη σωστή διεξαγωγή αυτών των πειραμάτων χρησιμοποιήθηκε κατάλληλο και εξειδικευμένο μηχάνημα και τηρήθηκαν πλήρως όλα όσα υπαγορεύει σχετικός κανονισμός Guide Test Methods for Fiber-Reinforced Polymers (FRPs) for Reinforcing or Strengthening Concrete Structures (ACI 440.3R-04).

 

Και τέλος προτείνεται ένα προσομοίωμα για την αγκύρωση των ινοπλισμένων πολυμερών αντίστοιχη με αυτήν που έγινε σε δοκό των πειραμάτων και κατά την αστοχία επετεύχθη θραύση των σύνθετων υλικών στην μεσαία διατομή της δοκού που αποτελεί και τον επιθυμητό τρόπο αστοχίας για τέτοιου είδους ενισχύσεις.