بارگذاری پیچشی در تیرهای بتن مسلح با مقاطع غیردایروی، به دلیل ایجاد تنشهای کششی قطری و ماهیت ترد گسیختگی، از مسائل مهم در طراحی و بهسازی سازههای بتنی به شمار میآید. در سالهای اخیر، استفاده از ورقهای پلیمری تقویتشده با الیاف کربن (CFRP) بهعنوان یکی از روشهای مؤثر مقاومسازی، توجه پژوهشگران را برای ارتقای عملکرد این اعضا در برابر بارهای پیچشی به خود جلب کرده است. با وجود مطالعات متعدد درباره افزایش ظرفیت پیچشی تیرهای بتن مسلح، نقش محل استقرار ورقهای CFRP در نحوه توزیع خسارت و روند گسترش کرنش پلاستیک تاکنون بهصورت جامع و نظاممند بررسی نشده است. در این مطالعه، رفتار هفت نمونه تیر بتن مسلح با هسته توخالی شامل مقاطع مربعی و دایروی، تحت بارگذاری پیچشی، با استفاده از روش اجزای محدود در نرمافزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی تأثیر آرایش تقویت، چهار سناریوی مختلف شامل نصب ورقهای CFRP در ابتدا و انتهای تیر، ناحیه میانی، پوشش سرتاسری و آرایش ترکیبی در سه موقعیت انتخاب و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شد. نتایج تحلیلها بیانگر آن است که نمونههای تقویتشده در ابتدا و انتهای تیر و نیز در ناحیه میانی، با وجود دستیابی به ظرفیت نهایی تقریباً یکسان (حدود 28 کیلونیوتنمتر)، از نظر نحوه توزیع کرنش پلاستیک رفتار متفاوتی از خود نشان میدهند. در آرایش ابتدا–انتها، کرنش پلاستیک در بخش بزرگتری از طول تیر گسترش یافته و توزیع خسارت یکنواختتر از سایر حالتها است. در مقابل، استفاده از پوشش سرتاسری و آرایش ترکیبی بهترتیب موجب کاهش 7٫14 درصدی ظرفیت نسبت به دو سناریوی نخست شده است. بر پایه نتایج بهدستآمده، راهنمایی برای انتخاب موقعیت مناسب ورقهای CFRP متناسب با اهداف مختلف طراحی، از جمله دستیابی به حداکثر ظرفیت پیچشی، کنترل گسترش ترکها یا کاهش هزینههای اجرایی، ارائه شده است. یافتههای این مطالعه نشان میدهد که ارزیابی عملکرد روشهای مقاومسازی نباید تنها بر ظرفیت نهایی عضو متمرکز باشد، بلکه بررسی الگوی خرابی و نحوه توزیع خسارت نیز از عوامل تعیینکننده در انتخاب راهکار مناسب برای طراحی و مقاومسازی سازههای بتن مسلح تحت بار پیچشی محسوب میشود.
