برج های اداری هنگ کنگ هرگز اینقدر خالی نبوده اند

Sneckdown می تواند یک تصویر عالی برای اینکه چگونه می توانیم خیابان های امن تر بسازیم را ارائه می دهد.

ادامه ...

Tuesday, 6 June , 2023
امروز : سه شنبه, ۱۶ خرداد , ۱۴۰۲

اخبار ویژه »

شناسه خبر : 20065

ارسال

پرینتخانه » مقالات خارجی شهرسازی تاریخ انتشار : 24 می 2023 - 4:30 | 13 بازدید | ارسال توسط : shahrsaz

پایان نامه ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۳۷۲: مطالعه تجربی رفتار خمشی دالهای RC–UHPC با هسته بتنی سبک EPS

ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۳۷۲: مطالعه تجربی رفتار خمشی دالهای RC–UHPC با هسته بتنی سبک EPS | ۲۰۲۳-۰۵-۲۴ ۰۴:۳۰:۰۰ دسترسی آزادمقاله مطالعه تجربی رفتار خمشی دال های RC-UHPC با هسته بتنی سبک EPS توسط Tuan-Anh Cao ، Manh-Tuan Nguyen ، تای-هون فام و دانگ-نگوین نگوین * دانشکده ساختمان و ساخت و ساز صنعتی، دانشگاه مهندسی […]

ساختمانها، جلد. 13، صفحات 1372: مطالعه تجربی رفتار خمشی دالهای RC–UHPC با هسته بتنی سبک EPS

ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۳۷۲: مطالعه تجربی رفتار خمشی دالهای RC–UHPC با هسته بتنی سبک EPS
| ۲۰۲۳-۰۵-۲۴ ۰۴:۳۰:۰۰

دسترسی آزادمقاله

مطالعه تجربی رفتار خمشی دال های RC-UHPC با هسته بتنی سبک EPS

توسط

دانشکده ساختمان و ساخت و ساز صنعتی، دانشگاه مهندسی عمران هانوی، ۵۵ Giai Phong، Hai Ba Trung، هانوی ۱۰۰۰۰۰، ویتنام

نویسنده ای که مسئول است باید ذکر شود.

ساختمان ها ۲۰۲۳، ۱۳(۶)، ۱۳۷۲; https://doi.org/10.3390/buildings13061372 (ثبت DOI)

دریافت: ۱۳ آوریل ۲۰۲۳
/
بازبینی شده: ۱۶ مه ۲۰۲۳
/
پذیرش: ۲۲ مه ۲۰۲۳
/
تاریخ انتشار: ۲۴ مه ۲۰۲۳

(این مقاله متعلق به شماره ویژه است کاربردهای یادگیری ماشین در ساختمان های پایدار)

دانلود

ارقام را مرور کنید

نسخه ها یادداشت ها

خلاصه

این مقاله یک بررسی تجربی را ارائه می‌کند که بر رفتار خمشی یک دال بتنی ابتکاری بتن مسلح-فوق العاده بالا با هسته بتن سبک وزن منبسط شده پلی استایرن تمرکز دارد. این نوع دال برای خدمت به محلول نیمه پیش ساخته پیشنهاد شده است که در آن لایه زیرین بتن با عملکرد فوق العاده بالا است که به عنوان قالب در طول ساخت دال نیمه پیش ساخته کار می کند، از لایه بتن سبک پلی استایرن منبسط شده برای کاهش استفاده می شود. ساختار خود وزن است و لایه رویی بتن معمولی است که برای مقاومت در برابر فشار فشاری در هنگام بارگذاری دال طراحی شده است. دو نمونه مشابه در مقیاس بزرگ با ابعاد ۶۲۰۰ میلی‌متر × ۱۰۰۰ میلی‌متر × ۲۱۰ میلی‌متر ساخته و تحت شرایط خمشی چهار نقطه‌ای برای بررسی رفتار خمشی دال کامپوزیت آزمایش شدند. نتایج آزمایش نشان داد که سه لایه مختلف از مواد می توانند بدون جداسازی به طور موثر با هم کار کنند. لایه بتنی با کارایی فوق‌العاده پایین منجر به شکل‌پذیری بالای دال می‌شود و تأثیر خوبی در محدود کردن عریض شدن عرض ترک با ایجاد ترک‌های دیگر دارد. با توجه به کد طراحی ACI 544.4R، یک نمودار تنش توزیع اصلاح شده بر روی مقطع کامپوزیت پیشنهاد شد و مناسب بودن آن برای پیش‌بینی مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت با خطای ۳٫۴ درصد نسبت به نتیجه آزمایشی ثابت شد. تأثیر لایه بتن با عملکرد فوق العاده بالا بر مقاومت خمشی دال کامپوزیت به وضوح نشان داده شد و برای مورد در این مطالعه، لایه بتن با عملکرد فوق العاده بالا مقاومت خمشی دال را حدود ۱۱٫۵ درصد بهبود می بخشد.

کلید واژه ها:

رفتار خمشی; بتن مسلح – دال بتنی با عملکرد فوق العاده بالا; بتن سبک پلی استایرن منبسط شده; تست خمش چهار نقطه

۱٫ معرفی

بتن مسلح (RC) متداول ترین ماده مورد استفاده برای ساخت و ساز در سراسر جهان است. قالب های ساخته شده از چوب یا فولاد وظیفه موقت شکل دادن و تثبیت بتن تازه را برای ساخت اعضای و سازه های RC دارند که با سخت شدن بتن حذف می شوند. فرآیندهای نصب و حذف قالب موقت، مقدار قابل توجهی پسماند جامد را در محل ساخت و ساز ایجاد می کند و منابع قابل توجهی را از نظر هزینه و زمان صرف می کند. کوتاه کردن زمان ساخت و کاهش هزینه ساخت و ساز به طور موثر، با هدف ساخت و ساز پایدار [۱]. بسیاری از مطالعات مزیت های هزینه و زمانی سیستم های پیش ساخته بتنی را در مقایسه با ساخت و سازهای معمولی مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و گزارش کرده اند که با برنامه ریزی و اجرای مناسب در ساخت و سازهای پیش ساخته می توان تا ۴۰ درصد در هزینه و زمان صرفه جویی کرد. [۲,۳]. به عنوان یک نتیجه اجتناب ناپذیر، تحقیق و توسعه سازه های بتنی پیش ساخته در چند دهه گذشته به سرعت افزایش یافته است. [۱,۴,۵,۶]. یک دال بتن آرمه نیمه پیش ساخته، به عنوان یک عضو بتنی پیش ساخته ابتکاری، شامل یک لایه پیش ساخته RC پایین (پلانک پیش ساخته) و یک روکش بتنی درجا می باشد. مشکلات مربوط به روکش بتنی و تقویت پیوسته بین واحد دال و قطعه نگهدارنده به خوبی از طریق مدل‌سازی عددی و تجربی در مطالعه‌ای اخیر توضیح داده شده است. [۷]. سطح تماس بین لایه ها معمولاً برای تقویت پیوند بین لایه های مختلف مواد زبر می شود. علاوه بر این، در برخی موارد، میلگردهای خرپایی شیبدار فولادی برای سفت شدن تخته پیش ساخته و همچنین بهبود عملکرد ترکیبی کل دال به سطح مشترک نفوذ کرده اند. [۸]. در این نوع سازه دال، تخته پیش ساخته زیرین به عنوان قالب در هنگام ساخت چنین سازه های نیمه پیش ساخته استفاده می شود. بنابراین می توان هزینه قالب را به حداقل رساند. دنگ و همکاران [۹] تحقیقات دیگر را ترکیب کرد [۸,۱۰,۱۱,۱۲,۱۳] و نشان داد که دال کامپوزیت RC پیش‌ساخته با میله‌های خرپایی شیبدار فولادی ویژگی‌های سودمندی را برای دال‌های پیش‌ساخته و RC که در محل ریخته‌گری می‌شوند، به دست می‌آورد که شامل راندمان ساخت و ساز بالا و صرفه‌جویی در هزینه، یکپارچگی بالا، قابلیت اطمینان بالا، و رفتار مکانیکی قابل مقایسه با دال‌های رایج ریخته‌گری می‌شود. در موقعیت. این مطالعات همچنین نشان داد که میلگردهای خرپایی شیبدار فولادی تأثیر ناچیزی بر ظرفیت حمل بار دارند اما می توانند شکل پذیری دال کامپوزیت RC را تا حد زیادی بهبود بخشند. تأثیر میله‌های خرپا فولادی مختلف و پیکربندی‌های اتصال نوآورانه بر روی آزمایش‌های خمشی دال‌های مرکب مورد بررسی قرار گرفته است. [۱۱,۱۳].

وزن خود سیستم کف سازه بخش بزرگی از کل بار مرده در ساختمان های بتن مسلح را تشکیل می دهد. [۱۴]. طبق یک محاسبه ساده برای بارهای یک ساختمان بلندمرتبه، وزن خود دال‌های سازه‌ای کف معمولاً تقریباً ۴۰ تا ۶۰ درصد کل جرم سازه را شامل می‌شود، و کاهش ۱۰ درصدی در وزن خود دال می‌تواند منجر به کاهش ۵ درصدی وزن کل ساختمان [۱۵]. وزن سبک تر دال سازه ای پاسخ لرزه ای را کاهش می دهد و در نتیجه تقاضای ظرفیت باربری برای اجزای اصلی سازه مانند دیوارهای برشی، ستون ها و تیرها کاهش می یابد. [۱۶]. دال سبک می تواند بلند کردن و نصب را در طول ساخت دال بتنی پیش ساخته آسان تر کند و در نتیجه باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و کاهش تصادف شود. [۱۷,۱۸,۱۹]. علاوه بر این، دال بتنی نیمه پیش ساخته به دلیل استحکام کششی پایین بتن معمولی در طول فرآیند بلند کردن و نصب، مستعد ترک خوردگی است که منجر به نگرانی کم دوام سازه در طول سرویس می شود. بنابراین، راه حلی برای یک دال کامپوزیتی نیمه پیش ساخته سبک با مقاومت در برابر ترک بالا و ظرفیت باربری کششی ضروری است.

با توجه به ایده ترکیب سبک وزن و عملکرد کششی بالا تخته پیش ساخته، یک دال ابتکاری بتن مسلح – بتن فوق العاده با عملکرد بالا (RC-UHPC) با هسته بتنی سبک وزن پلی استایرن منبسط شده (EPS) (به اصطلاح دال کامپوزیت RC-UHPC) برای ارائه راه حل نیمه پیش ساخته پیشنهاد شده است. برای این نوع دال کامپوزیت، لایه زیرین بتن فوق العاده با کارایی بالا (UHPC) با سیستم میله های خرپایی شیبدار فولادی به عنوان قالب در هنگام ساخت یک دال نیمه پیش ساخته عمل می کند، لایه بتن سبک EPS برای کاهش وزن خود سازه و لایه رویی بتن معمولی است که برای تحمل تنش فشاری در هنگام بارگذاری دال طراحی شده است. UHPC دارای مقاومت فشاری بالا (تا ۱۵۰ مگاپاسکال) و به ویژه مقاومت کششی (تا ۱۵ مگاپاسکال) است که بسیار بیشتر از بتن معمولی است. چگالی و فشردگی بالا ماتریس UHPC منجر به عملکرد فیزیکی عالی می شود زیرا نفوذپذیری کم می تواند دسترسی مواد منفی را محدود کند و منجر به افزایش دوام شود. [۲۰,۲۱]. UHPC همچنین ویژگی های برجسته دیگری از جمله اتلاف انرژی بالا، انرژی شکست (تا ۴۰ کیلوژول بر متر) را نشان می دهد.^۲) و شکل پذیری [۲۲]. یک ویژگی جالب دیگر، عملکرد سخت شدن کرنش UHPC در کشش به دلیل وجود الیاف فولادی است. [۲۳]. با توجه به عملکرد فیزیکی و مکانیکی عالی UHPC، این ماده برای دال کامپوزیت RC-UHPC پیشنهادی استفاده می شود، همانطور که چندین مطالعه قبلی با موفقیت اجرا کرده اند. [۲۴,۲۵]. برای مواد پرکننده سبک دال، بتن سبک پلی استایرن منبسط شده (EPS) که برای چندین دهه برای کاهش وزن سازه مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده می شود. بتن EPS علاوه بر کاهش وزن خود سازه، کاربردهای عملکردی خوبی مانند عایق صدا و حرارت را نیز نشان داد. [۲۶].

برای کاربرد دال مرکب پیشنهادی RC-UHPC در عمل، چندین موضوع مرتبط باید بررسی شود، که در آنها دو موضوع مهم به شرح زیر است: (۱) توانایی کارکرد موثر با هم به عنوان یک دال مرکب (عمل مرکب) با توجه به زمان ساخت مختلف لایه های مواد مختلف؛ و (ii) ظرفیت تحمل بار کل دال مرکب و نحوه طراحی این نوع دال. اولی با طراحی میله های خرپایی شیبدار در کار آینده حل خواهد شد، در حالی که دومی در این مطالعه بررسی می شود. برای این منظور، دو نمونه در مقیاس بزرگ با ابعاد یکسان ۶۲۰۰ × ۱۰۰۰ × ۲۱۰ میلی‌متر بر اساس یک طرح خمشی چهار نقطه‌ای برای بررسی رفتار خمشی دال کامپوزیت RC-UHPC پیشنهادی ساخته و آزمایش شدند. با توجه به کد طراحی ACI 544.4R، یک نمودار تنش توزیع اصلاح شده بر روی مقطع کامپوزیت RC-UHPC نیز پیشنهاد شد و ثابت شد که برای پیش‌بینی مقاومت خمشی بخش کامپوزیت RC-UHPC مناسب است.

۲٫ برنامه تجربی

۲٫۱٫ ابعاد نمونه

دو نمونه – یعنی M1 و M2 – برای بررسی رفتار خمشی دال‌های مرکب پیشنهادی RC-UHPC با هسته‌های بتنی سبک EPS (به اصطلاح دال‌های مرکب RC-UHPC) طراحی شدند. نمونه ها دارای سطح مقطع مستطیلی یکسان با ابعاد ۶۲۰۰ × ۱۰۰۰ × ۲۱۰ میلی متر هستند. این اندازه واقعی صفحه دال است که در ساختار دال نیمه پیش ساخته استفاده خواهد شد. ضخامت مقطع دال های RC-UHPC از ۳ لایه مختلف مواد تشکیل شده است. لایه زیرین UHPC با ضخامت ۳۰ میلی متر، لایه میانی از بتن سبک پلی استایرن منبسط شده (EPS) به ضخامت ۱۲۰ میلی متر و لایه رویی بتن معمولی (NC) به ضخامت ۶۰ میلی متر می باشد. این ضخامت‌های لایه‌های مواد با حداقل ضخامت لایه UHPC و حداکثر ضخامت لایه بتن سبک وزن EPS برای به حداقل رساندن هزینه و وزن خود ساختار دال طراحی شده‌اند.

به منظور استفاده از لایه زیرین UHPC به عنوان قالب در ساخت دال نیمه پیش ساخته، لایه بتن سبک برای کاهش وزن خود سازه و لایه بالایی بتن معمولی برای اعمال تنش فشاری زمانی که دال ها بلبرینگ هستند، آرماتور دال کامپوزیت RC-UHPC شامل سه جزء اصلی است: مش پایینی، آرماتورهای عرضی شیبدار و مش بالایی. توری زیرین شامل میلگردهای طولی اصلی به قطر ۱۰ میلی متر با فاصله ۱۸۰ میلی متر و میلگردهای توزیع به قطر ۶ میلی متر می باشد. این مش در لایه UHPC با لایه پوششی ۱۰ میلی متری تعبیه شده است. آرماتورهای عرضی شیبدار با قطر ۶ میلی متر نه تنها برای اتصال لایه های UHPC و NC بلکه برای خدمت به فرآیند بلند کردن صفحه زیرین UHPC در طول ساخت دال نیمه پیش ساخته استفاده می شود. مش رویی شامل سه میلگرد اصلی طولی به قطر ۱۰ میلی متر است که مستقیماً به آرماتورهای شیبدار و میلگردهای توزیع اضافی به قطر ۶ میلی متر در هر دو جهت متصل می شود تا یک شبکه تقویت کننده را تشکیل دهد که نیازهای سازنده را برآورده می کند. این مش در لایه NC با لایه پوششی ۲۰ میلی متری تعبیه شده است. ابعاد و جزئیات تقویت‌کننده نمونه‌های آزمایشی در داخل نشان داده شده‌اند شکل ۱.

۲٫۲٫ مواد

مواد اولیه UHPC شامل ماسه کوارتز با قطر متوسط ۳۰۰ میکرومتر، سیمان نوع I، دوده سیلیس (SF) با قطر متوسط ۰٫۱۵ میکرومتر، الیاف فولادی با کسر حجمی ۱ درصد و فوق روان کننده بر پایه پلی کربوکسیلات است. SP) افزودنی. ترکیب مواد خام برای ۱ متر^۳ مخلوط UHPC در فهرست شده است میز ۱و خواص فیزیکی و مکانیکی الیاف فولادی در نشان داده شده است جدول ۲.

نسبت مخلوط بتن معمولی برای بدست آوردن بتن با مقاومت فشاری حدود ۳۵ مگاپاسکال طراحی شده است، همانطور که در نشان داده شده است. جدول ۳.

بتن EPS از مهره های پلی استایرن منبسط شده با اندازه ۳ تا ۴ میلی متر و نرم کننده Sikament R4 به عنوان افزودنی استفاده کرد. نسبت مخلوط بتن EPS برای بدست آوردن بتن با چگالی حدود ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر طراحی شده است^۳، همانطور که در نشان داده شده است جدول ۴.

خواص مکانیکی مواد بتن از نتایج آزمایش نمونه ها بر اساس استانداردهای ASTM پس از سن پخت ۲۸ روزه تعیین شد. برای مقاومت فشاری هر نوع بتن، سه نمونه استوانه‌ای به ابعاد ۱۰۰ میلی‌متر × ۲۰۰ میلی‌متر تهیه و بر اساس استاندارد ASTM C39M مورد آزمایش قرار گرفت. [۲۷]، در حالی که سه نمونه استوانه ای با اندازه یکسان تهیه و مطابق با ASTM C469M آزمایش شدند. [۲۸] برای مدول الاستیک مقاومت فشاری و مدول الاستیک هر نوع بتن به عنوان مقدار متوسط سه مقدار از آزمایش های مربوطه در نظر گرفته شد. در نتیجه، UHPC دارای مقاومت فشاری است f_{ck، UHPC} = 123.7 مگاپاسکال و مدول الاستیک E_UHPC = 42.5 گیگا پاسکال؛ NC دارای مقاومت فشاری است f_ck = 34.66 مگاپاسکال و مدول الاستیک E_NC = 33.20 گیگا پاسکال؛ و بتن EPS دارای مقاومت فشاری است f_{ck، EPS} = 3.68 مگاپاسکال و مدول الاستیک از E_EPS = 3.35 گیگا پاسکال. چگالی UHPC، بتن معمولی و بتن EPS نیز ۲۶۴۵ کیلوگرم بر متر اندازه گیری شد.^۳، ۲۳۴۰ کیلوگرم بر متر^۳، و ۱۱۸۰ کیلوگرم بر متر^۳، به ترتیب. آرماتورهای طولی، مایل و عرضی نمونه های دال PC-UHPC از دو نوع میلگرد با قطرهای ۱۰ میلی متر و ۶ میلی متر تشکیل شده است که دارای مقاومت تسلیم ۴۲۰٫۷ مگاپاسکال و ۳۱۵٫۵ مگاپاسکال است. آزمایش استحکام کششی UHPC برای دسته ای که برای ساختن نمونه RC-UHPC استفاده می شد به دلیل شرایط آزمایش محدود در آن زمان انجام نشد. با این حال، آزمایش استحکام کششی همان نسبت مخلوط UHPC با یک دسته دیگر قبلاً انجام شده بود. شکل ۲ منحنی‌های تنش-کرنش به‌دست‌آمده از آزمایش کشش محوری ۳ نمونه UHPC استخوانی شکل سگ با سطح مقطع ۵۰×۲۵ میلی‌متر و طول گیج ۱۷۵ میلی‌متر را نشان می‌دهد. میانگین استحکام کششی UHPC از سه آزمایش ۸٫۳۷ مگاپاسکال است.

۲٫۳٫ آماده سازی نمونه RC-UHPC و تنظیم تست

تمام مواد آماده شدند و نمونه های RC-UHPC در آزمایشگاه ساخته شدند. قالب های چوبی با کیفیت بالا مورد استفاده قرار گرفت و نمودار تقویتی که به طور جداگانه گره خورده بود، ابتدا در قالب ها نصب شد. هر نوع بتن با رعایت مشخصات کاملاً مخلوط شد و سپس در قالب با ضخامت های طراحی به ترتیب UHPC، EPS و بتن معمولی از پایین به بالا ریخته شد. پس از ساخت، دو نمونه در دمای اتاق و رطوبت به مدت ۲۸ روز تا زمان آزمایش پخت شدند. فرآیندهای ساخت نمونه های کامپوزیت RC-UHPC در نشان داده شده است شکل ۳.

رفتار خمشی نمونه ها با آزمایش خمش چهار نقطه ای تحت بارگذاری یکنواخت بررسی شد. نمونه به طول ۶۲۰۰ میلی متر بر روی دو تکیه گاه ساده با دهانه شفاف ۶۰۰۰ میلی متر قرار گرفت. یک سر آن تکیه گاه لولایی و سر دیگر تکیه گاه غلتکی با فاصله ۱۰۰ میلی متری از لبه های نمونه آزمایشی است. دو بار متقارن متمرکز در فاصله ۲۲۵۰ میلی متری از نزدیکترین تکیه گاه، از طریق دو تیر پخش کننده فولادی که در بالا قرار داده شده اند، به نمونه های آزمایشی اعمال شد تا بار را بین نمونه های آزمایشی توزیع کند که منجر به طول حداکثر گشتاور خمشی ۱۵۰۰ میلی متر می شود. بارها توسط یک محرک سروو هیدرولیک با حداکثر محدوده اندازه گیری ۱۰۰۰ کیلو نیوتن تولید شدند. در طول آزمایش، بار اعمال شده توسط یک لودسل اندازه گیری شد. جابجایی عمودی وسط دهانه در هر سطح بار اعمال شده با نصب سه مبدل جابجایی متغیر خطی (LVDT) اندازه گیری شد. دو مبدل جابجایی (LVDT1 و LVDT3) به تکیه گاه ها متصل شدند، در حالی که LVDT2 در وسط دهانه نمونه نصب شده بود. مقدار جابجایی عمودی دهانه میانی با تعیین می شود د = د_۲ – ۰٫۵ (د_۱ + د_۳)، جایی که د_۱، د_۲، و د_۳ مقادیر اندازه گیری شده به ترتیب از LVDT1، LVDT2، و LVDT3 هستند. سه کرنش سنج الکترونیکی ST-1، ST-2 و ST-3 نیز به ترتیب در وسط UHPC، EPS و لایه بتنی معمولی قرار گرفتند، با محل در دهانه وسط نمونه. داده های اندازه گیری به طور خودکار از طریق یک کامپیوتر و یک دیتا لاگر که به تمام LVDT ها و کرنش سنج های الکترونیکی متصل هستند، ثبت شد. ترتیب تست و نصب تجهیزات اندازه گیری در نشان داده شده است شکل ۴.

روش تست به شرح زیر است. نمونه ابتدا تا ۴۰ درصد بار تخمینی ترک خوردگی برای بازرسی سیستم های بارگذاری و اندازه گیری و همچنین برای حذف تغییر شکل غیر ارتجاعی بارگذاری می شود. تا زمانی که جابجایی و کرنش تقریباً ثابت نگه داشته نشود، فرآیند بارگیری از قبل، شامل بارگیری و تخلیه متوقف نخواهد شد. سپس بار به آهستگی و پیوسته تا رسیدن به بار نهایی بر روی نمونه اعمال می شود. در طول آزمایش، تشکیل و ایجاد ترک بر روی سطح نمونه اندازه گیری و ترسیم می شود.

۳٫ نتایج تجربی و بحث

دو نمونه از دال های کامپوزیت RC-UHPC تا شکست مورد آزمایش قرار گرفتند. هر دو نمونه یک حالت شکست خمشی معمولی را نشان دادند، همانطور که توسط فلات انعطاف پذیر متمایز قبل از شکست نشان داده شد. هیچ ترک برشی معمولی در نواحی برشی نمونه ها مشاهده نشد. اولین ترک های خمشی در پایین نزدیک به وسط دهانه ظاهر شدند که بیشترین تنش کششی در آن بیشتر بود. عرض ترک های مورب تا حدودی بزرگتر از عرض ترک های خمشی در فرآیند بارگذاری اولیه بود. با افزایش بار، ترک های بیشتری با فاصله کاملاً مساوی در وسط دهانه دال ظاهر شد و این ترک ها در جهت رو به بالا در عمق بخش ایجاد شدند. در هنگام شکست نمونه های آزمایشی، حدود ۲۲ ترک بزرگ قابل مشاهده وجود داشت که به طور نسبتاً مساوی در فاصله ۲٫۵ متری در وسط دال توزیع شده بودند. این ترک‌ها به‌طور مداوم توسعه می‌یابند، تعداد کمی از آن‌ها قطع می‌شوند و برخی از بزرگترین ترک‌ها به لایه بتنی معمولی تبدیل شده‌اند. در طول آزمایش هیچ گونه جدایی از لایه های مختلف بتنی مشاهده نشد. این نتایج نشان می دهد که لایه UHPC بر خلاف بتن معمولی، همانطور که در ادبیات نشان داده شده است، تأثیر خوبی در محدود کردن گسترش عرض ترک با ایجاد ترک های دیگر دارد. [۱,۲۹]. علاوه بر این، اتصال بین لایه های بتنی بسیار خوب است و به لایه های مختلف مواد اجازه می دهد تا به طور همزمان کار کنند. با این حال، زمانی که لایه های مواد در زمان های مختلف ریخته می شوند، این موضوع نیاز به بررسی بیشتر دارد. به طور خلاصه، شکست خمشی شکل پذیر در هر دو نمونه بدون خرد شدن بتن در ناحیه فشار رخ داد. حالت شکست معمولی و توزیع ترک در نمونه دال مرکب RC-UHPC در زیر نشان داده شده است. شکل ۵.

شکل ۶ بار اعمال شده در مقابل روابط انحراف وسط دهانه برای هر دو نمونه M1 و M2 را نشان می دهد. در این شکل، ترک خمشی، تسلیم، و نقاط نهایی نیز رسم شده است، در حالی که مقادیر بار مربوطه در این مراحل در فهرست آمده است. جدول ۵. همانطور که مشاهده می شود در شکل ۶منحنی های بار-انحراف دو نمونه الگوی یکسانی را نشان می دهند. یک رابطه خطی قبل از وقوع ترک مشاهده می‌شود و منحنی‌ها تقریباً پس از آن خطی می‌مانند، تنها با کاهش جزئی در سفتی. هنگامی که آرماتور طولی تسلیم می شود، سفتی هر دو نمونه با یک مرحله فلات انعطاف پذیر طولانی قبل از شکست کاهش می یابد. شکل پذیری بالای نمونه ها در مرحله فلات انعطاف پذیر طولانی در مورد نسبت آرماتور طولی نسبتاً کم ۰٫۲۴٪ به لایه UHPC نسبت داده می شود همانطور که در ادبیات نشان داده شده است. [۳۰].

روابط بین بار و کرنش اعمال شده در وسط هر لایه بتنی در بخش دهانه میانی نمونه های M1 و M2 در زیر نشان داده شده است. شکل ۷، که در آن مقدار مثبت نشان دهنده کرنش کششی است، در حالی که مقدار منفی مشخصه کرنش فشاری است. همانطور که در این شکل مشاهده می شود، نتایج اندازه گیری شده دارای مقداری غیرعادی هستند. این امکان وجود دارد که کرنش سنج ها فقط در یک طرف نمونه های آزمایشی نصب شده باشند و در نتیجه نتایج اندازه گیری نامشخص باشد. با این حال، نتایج مشابه کرنش کششی در وسط لایه UHPC از دو نمونه نشان می دهد که کرنش اندازه گیری شده از ST-3 ممکن است قابل اعتماد باشد. بر اساس این نتایج اندازه گیری شده، کرنش کششی بزرگ در وسط لایه UHPC حدود ۴۰۰۰ با یک بار دیگر اثر این لایه را بر شکل‌پذیری دال‌های مرکب RC-UHPC نشان می‌دهد.

۴٫ مقاومت خمشی بخش کامپوزیت RC-UHPC

با توجه به نتایج آزمایش، مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC را می توان با استفاده از معادله زیر تعیین کرد:

م = پ ل_{۱} + \frac{س w}{۸} L^{۲}

(۱)

جایی که ل_۱ فاصله از موقعیت بار است پ به نزدیکترین پشتیبانی در شکل ۴ (ل_۱ = ۲٫۲۵ متر)؛ L طول نمونه آزمایش است (L = 6.0 متر)؛ و sw وزن خود به طور یکنواخت در طول نمونه توزیع شده است. از چگالی اندازه‌گیری‌شده هر لایه ماده در دال کامپوزیت RC-UHPC و بار نهایی به‌دست‌آمده، استحکام خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC 44.01 kN·m و ۴۳٫۶۶ kN·m برای نمونه‌های M1 و M2 محاسبه شد. به ترتیب.

کدهای طراحی فعلی ظرفیت باربری اعضای خمشی با سطح مقطع مرکب را مانند این مطالعه ذکر نکرده اند. آنها فقط به محاسبه سطح مقطع بتن مسلح یا UHPC مسلح اشاره می کنند. به عنوان مثال، سیستم کدهای ACI. در این مطالعه، کدهای ACI برای پیش‌بینی مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC استفاده می‌شوند تا بررسی شود که آیا این استانداردها برای تعیین ظرفیت خمشی مقاطع کامپوزیت مناسب هستند یا خیر. کد طرح فعلی ACI 318 [31] از نمودار کرنش و توزیع تنش ساده شده استفاده می‌کند شکل ۸الف و به این معنی است که مقاومت خمشی بخش بتن مسلح را می توان با موارد زیر محاسبه کرد:

م_{n} = آ_{س} f_{y} (د - \frac{آ}{۲})

(۲)

در معادله (۲) آ عمق بلوک تنش مستطیلی است که می توان آن را تعیین کرد آ = ب_۱ج، جایی که ب_۱ پارامتر بلوک تنش است و ج عمق محور خنثی است. برای مقاومت فشاری بتن بین ۱۷ تا ۲۸ مگاپاسکال، ب_۱ = ۰٫۸۵، ب_۱ باید به صورت خطی با نرخ ۰٫۰۵ به ازای هر ۷ مگاپاسکال مقاومت فشاری بتن بالاتر از ۲۸ مگاپاسکال و کمترین مقدار کاهش یابد. ب_۱ ۰٫۶۵ است. همانطور که در این معادله مشاهده می شود و شکل ۸، کد طراحی ACI 318 [31] ظرفیت بتن در ناحیه کششی را نادیده می گیرد. با این حال، برای بخش بتن مسلح با الیاف فولادی یا مقطع کامپوزیت با لایه ای از بتن الیاف فولادی در ناحیه کششی، باید اثر الیاف فولادی در نظر گرفته شود. برای مقاومت خمشی بخش بتن مسلح با الیاف فولادی، کد ACI 544.4R [32] نمودار کرنش و توزیع تنش ساده را همانطور که در ارائه شده است، اتخاذ می کند شکل ۸b و معادلات مقاومت خمشی را به صورت زیر ارائه می کند:

م_{n} = آ_{س} f_{y} (د - \frac{آ}{۲}) + پ_{تی} ب (ساعت - ه) (\frac{ساعت}{۲} + \frac{ه}{۲} - \frac{آ}{۲})

(۳)

جایی که،

م_n استحکام خمشی اسمی مقطع است.
f_y استحکام تسلیم میلگرد فولادی است.
د عمق موثر بخش است.
آ عمق بلوک استرس است.
ب عرض بخش است.
ساعت ارتفاع بخش است.
ه = [ε_s(fibers) + 0.003] ج/۰٫۰۰۳ که در آن ه_س(فیبر) = ص_f/E_س;
ج عمق محور خنثی است.

و σ_تی تنش کششی در بتن الیافی است که به صورت زیر قابل محاسبه است:

پ_{تی} = ۰٫۰۰۷۷۲ \frac{ل_{f}}{د_{f}} r_{تی} {اف}_{ب ه}

(۴)

جایی که ل_f طول الیاف فولادی است. د_f قطر الیاف فولادی است. r_f درصد حجمی الیاف فولادی است. و اف_بودن ضریب کارایی پیوند است که بسته به ویژگی های فیبر از ۱٫۰ تا ۱٫۲ متغیر است. بنابراین تأثیر الیاف فولادی در ناحیه کششی از طریق نیروی کششی بتن الیافی در نظر گرفته می شود که به شرح زیر است:

{تی}_{f ج} = پ_{تی} ب (ساعت - ه)

(۵)

با دال مرکب RC-UHPC که در این مطالعه پیشنهاد شده است، ضخامت بتن معمولی همیشه به گونه ای طراحی می شود که به اندازه کافی نیروی فشاری را در زمانی که مقطع در حالت حد است، تحمل کند. اثر بتن EPS بر مقاومت خمشی مقطع به دلیل مقاومت بسیار کم آن هم در فشار و هم در کشش قابل چشم پوشی است. بنابراین، اگر مقاومت کششی لایه UHPC در نظر گرفته نشود، می توان مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت را طبق ACI 318 به عنوان مقطع بتن مسلح معمولی محاسبه کرد. [۳۱] با استفاده از رابطه (۲). در صورتی که اثر الیاف فولادی در ناحیه کششی در نظر گرفته شود، به این معنی که استحکام کششی لایه UHPC در نظر گرفته شود، توزیع تنش در بخش کامپوزیت RC-UHPC را می توان ساده کرد همانطور که در نشان داده شده است. شکل ۹. در این مدل، تنش کششی به طور یکنواخت در کل ضخامت لایه UHPC توزیع می شود.تی_UHPC) با مقدار پ_تی همانطور که در رابطه (۴) اگر تی_UHPC ≤ ه، جایی که ه بر اساس ACI 544.4R تعیین می شود [۳۲]با در نظر گرفتن کل ناحیه کششی مقطع به عنوان UHPC. در حالت مخالف، تی_UHPC > ه، توزیع تنش در شکل ۸b پذیرفته می شود.

استحکام خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC با توجه به موارد ذکر شده محاسبه شد و در جدول ۶، همراه با خطای نسبی آنها از نتایج تجربی که در آن مقدار آزمایشی میانگین دو نمونه است. پارامترهای مواد مورد استفاده برای محاسبه عبارتند از f’_ج = ۳۴٫۶۶ مگاپاسکال، آ_س = ۴۷۱٫۲ میلی متر^۲ (۶φ۱۰) f_y = 420.7 مگاپاسکال، د_f = 0.15 میلی متر، ل_f = 15 مگاپاسکال، r_f = 1٪ اف_بودن = ۱٫۰ و ب_۱ = ۰٫۸۰۳، در حالی که پارامترهای بخش هستند ب = ۱۰۰۰ میلی متر، ساعت = ۲۱۰ میلی متر، د = ۱۹۵ میلی متر و تی_UHPC = 30 میلی متر هنگامی که استحکام کششی لایه UHPC در نظر گرفته نمی شود، عمق بلوک تنش ۶٫۷۳ میلی متر محاسبه شد (ACI 318 [31]) و زمانی که استحکام کششی لایه UHPC در نظر گرفته شود ۷٫۵۲ میلی متر باشد (ACI 544.4R [32]).

همانطور که مشاهده می شود در جدول ۶، استحکام خمشی بخش کامپوزیت RC-UHPC با استفاده از ACI 318 پیش بینی شد [۳۱] تا حدودی کمتر از نتیجه تجربی با خطای نسبی ۱۳٫۳٪ است، در حالی که ACI 544.4R با استفاده از نمودار تنش توزیع پیشنهادی، استحکام بسیار بهتر پیش بینی شده را با خطای نسبی کوچک ۳٫۴٪ نشان می دهد. بنابراین، اثر لایه UHPC بر استحکام خمشی دال کامپوزیت RC-UHPC به وضوح نشان داده شده است. در مورد مقطع کامپوزیت طراحی شده در این مطالعه، لایه UHPC مقاومت خمشی دال را حدود ۱۱٫۵ درصد بهبود می بخشد. نتیجه به دست آمده نیز نشان می دهد که ACI 544.4R [32]، با نمودار تنش توزیع اصلاح شده همانطور که در ارائه شده است شکل ۸، برای پیش بینی مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC مناسب است.

۵٫ نتیجه گیری ها

در این مطالعه، رفتار خمشی دال‌های کامپوزیتی RC-UHPC نوآورانه تحت یک طرح خمشی چهار نقطه‌ای مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات لایه UHPC پایینی بخش کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون از نتایج زیر پشتیبانی می کند:

سه لایه مختلف از مواد می توانند بدون جدا شدن به طور موثر با هم کار کنند، زمانی که آرماتور فولادی عرضی مایل وارد شده و لایه های مواد به طور مداوم ریخته می شوند. زمانی که لایه های مواد در زمان های مختلف ریخته می شوند، این موضوع نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
لایه UHPC پایین می تواند منجر به شکل پذیری بالای دال شود و تأثیر خوبی در محدود کردن گسترش عرض ترک با ایجاد ترک های دیگر دارد.
با توجه به کد طراحی ACI 544.4R، یک نمودار تنش توزیع اصلاح شده در بخش کامپوزیت RC-UHPC پیشنهاد شد و ثابت شده است که برای پیش‌بینی مقاومت خمشی مقطع کامپوزیت RC-UHPC، با خطای ۳٫۴ درصد در مقایسه با آن، مناسب است. به نتیجه آزمایشی؛
تأثیر لایه UHPC بر مقاومت خمشی دال مرکب به وضوح نشان داده شد و برای مورد در این مطالعه، لایه UHPC مقاومت خمشی دال را حدود ۱۱٫۵ درصد بهبود می بخشد.

خاطرنشان می شود که نتیجه گیری های فوق بر اساس تعداد بسیار محدودی از آزمایش ها بوده و بیانگر هستند.

برای کاربرد دال مرکب پیشنهادی RC-UHPC در عمل، یک موضوع بسیار مهم، یعنی توانایی کارکرد موثر با هم به عنوان دال مرکب (عمل مرکب)، با توجه به زمان های مختلف ساخت لایه های مواد مختلف، نیاز به جامعیت دارد. مورد بررسی قرار گرفت. در کارهای بعدی به این موضوع پرداخته خواهد شد.

مشارکت های نویسنده

مفهوم سازی، T.-AC و M.-TN. روش، T.-AC و T.-HP. نرم افزار، T.-HP; اعتبارسنجی، T.-AC، M.-TN، T.-HP و D.-NN. تجزیه و تحلیل رسمی، T.-AC و T.-HP. تحقیق، T.-HP; منابع، M.-TN و T.-HP; مدیریت داده، T.-HP و D.-NN. نوشتن – آماده سازی پیش نویس اصلی، D.-NN; نوشتن-بررسی و ویرایش، T.-HP; تجسم، D.-NN; نظارت، M.-TN; مدیریت پروژه، T.-AC; کسب بودجه، T.-AC همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.

منابع مالی

این تحقیق توسط وزارت آموزش و پرورش ویتنام با شماره کمک مالی B2020-XDA-06 تامین شده است.

بیانیه در دسترس بودن داده ها

داده های ارائه شده در این مطالعه به درخواست نویسنده مسئول در دسترس است.

تضاد علاقه

نویسندگان هیچ تضاد منافع را اعلام نمی کنند.

منابع

محمد، MIS; تامبو، JA; جیاکاران، تی. ارزیابی تجربی و عددی رفتار خمشی دال های بتنی نیمه پیش ساخته- مسلح. Adv. ساختار. مهندس ۲۰۲۰، ۲۳، ۱۸۶۵-۱۸۷۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
شن، ال. تام، فولکس واگن؛ لی، سی. تجزیه و تحلیل سود در جایگزینی بتن ریزی درجا با دال های پیش ساخته برای کارهای ساختمانی موقت در پیگیری ساخت و ساز پایدار. منبع. حفظ کنید. بازیافت. ۲۰۰۹، ۵۳، ۱۴۵-۱۴۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
اکام سید زکریا، س. گجندران، ت. رز، تی. بروور، جی. عوامل زمینه‌ای، ساختاری و رفتاری مؤثر بر پذیرش سیستم‌های ساختمانی صنعتی: مروری. آرشیت. مهندس دسامبر مدیریت ۲۰۱۸، ۱۴، ۳-۲۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
خو، Q. چن، ال. لی، ایکس. هان، سی. وانگ، YC; Zhang, Y. مطالعه تجربی مقایسه ای مقاومت در برابر آتش دو طرفه مهار و مهار نشده و مهار دال های کامپوزیتی بتنی پیش ساخته. آتش نشانی جی. ۲۰۲۰، ۱۱۸، ۱۰۳۲۲۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لام، SSE; وانگ، وی. لی، ارزیابی پیوند RSM اسلب های نیمه پیش ساخته تحت بار خمشی و انقباض افتراقی. مهندس ساختار. ۲۰۱۹، ۱۸۷، ۲۵-۳۳٫ [Google Scholar] [CrossRef]
عدوی، ع. یوسف، MA; مشالی، ME بررسی تجربی عمل مرکب بین دال های توخالی با پرداخت ماشینی ریخته گری و روکش بتنی. مهندس ساختار. ۲۰۱۵، ۹۱، ۱-۱۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
سرکیس، هوش مصنوعی؛ سالیوان، تی جی; برونزی، ای. Nascimbene, R. بررسی اثر خمش بر عملکرد لرزه‌ای کف‌های توخالی. بین المللی J. Concr. ساختار. ماتر ۲۰۲۳، ۱۷، ۱۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لیو، ی.ال. هوانگ، جی کیو؛ چونگ، ایکس. بله، بررسی تجربی XG بر روی عملکرد خمشی دال یک طرفه بتن مسلح نیمه پیش ساخته با اتصال. ساختار. Concr. 2021، ۲۲، ۲۲۴۳-۲۲۵۷٫ [Google Scholar] [CrossRef]
دنگ، بی.-ی. تان، دی. لی، L.-Z. ژانگ، ز. Cai، Z.-W. یو، ک.-کیو. رفتار خمشی دال کامپوزیتی ECC-بتنی پیش ساخته فوق سبک با تیرهای مشبک. مهندس ساختار. ۲۰۲۳، ۲۷۹، ۱۱۵۵۵۳٫ [Google Scholar] [CrossRef]
دو، اچ. هو، ایکس. منگ، ی. آویزان شدن.؛ Guo, K. مطالعه بر روی تیرهای مرکب با دال های بتنی خرپا فولادی پیش ساخته و اتصالات برشی قابل نصب. مهندس ساختار. ۲۰۲۰، ۲۱۰، ۱۱۰۴۱۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کانچانادوی، آ.ک. رامانجانیولو، ک. Srinivas، V. رفتار دالهای مرکب بتنی با اتصالات برشی نوع خرپا با زاویه جهت متفاوت. Adv. ساختار. مهندس ۲۰۲۱، ۲۴، ۳۰۷۰-۳۰۸۴٫ [Google Scholar] [CrossRef]
نیول، اس. Goggins، J. مطالعه تجربی کف تیرچه شبکه بتنی هیبریدی در مرحله ساخت و ساز. سازه های ۲۰۱۹، ۲۰، ۸۶۶-۸۸۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
چن، ی. شی، ح.-ر. وانگ، سی.-ال. وو، جی. لیائو، Z.-Q. مکانیسم خمشی و روش طراحی صفحات بتنی پیش ساخته جدید با میلگرد خمیده متقاطع. جی. ساخت. مهندس ۲۰۲۲، ۵۰، ۱۰۴۲۱۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
چی، جی. یانگ، HC بهبود سیستم کف دال نیمه بتنی تقویت شده با خرپا برای پایداری ساخت و ساز. پایداری ۲۰۲۱، ۱۳، ۳۷۳۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
یاردیم، ی. ولید، AMT; جعفر، ام اس; Laseima, S. AAC-Boncrete Light Weight Precast Precast Composite Slab. ساخت و ساز ساختن. ماتر ۲۰۱۳، ۴۰، ۴۰۵-۴۱۰٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لی، اس. چن، دبلیو. ژانگ، ی. رفتار خمشی تیرهای بتنی پیش ساخته، پیش تنیده، سبک – بتن مرکب. ساخت و ساز ساختن. ماتر ۲۰۲۱، ۲۷۴، ۱۲۱۹۲۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
Aarthi، DK; جیشنکران، ای. Araganathan، N. مطالعه تطبیقی مقاومت برشی طولی دال های کامپوزیتی بتنی سبک با ورق های پروفیلی. مهندس ساختار. ۲۰۱۹، ۲۰۰، ۱۰۹۷۳۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
احمد، IM; Tsavdaridis، KD اتصال برشی دال های پیش ساخته با LWC – بخش ۱: مطالعات تجربی و تحلیلی. J. Constr. فولاد Res. 2020، ۱۶۹، ۱۰۶۰۱۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
Lv، J. ژو، تی. وو، اچ. سانگ، ال. او، ز. لی، جی. Li, K. دال کامپوزیتی جدید با استفاده از تایرهای ضایعات خرد شده به عنوان سنگدانه ریز در بتن سبک خود متراکم. مواد ۲۰۲۰، ۱۳، ۲۵۵۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
زو، ی. ژانگ، ی. حسین، ح. Chen, G. تقویت خمشی تیرها یا دالهای بتن آرمه با استفاده از بتن با عملکرد فوق العاده بالا (UHPC): بررسی وضعیت هنر. مهندس ساختار. ۲۰۲۰، ۲۰۵، ۱۱۰۰۳۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لی، ام.-جی. وانگ، Y.-C. چیو، سی.-تی. مطالعه مقدماتی بتن پودری راکتیو به عنوان یک ماده تعمیری جدید. ساخت و ساز ساختن. ماتر ۲۰۰۷، ۲۱، ۱۸۲-۱۸۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کانگ، اس.-تی. لی، ی. پارک، Y.-D. کیم، جی.-کی. خواص شکست کششی یک بتن تقویت شده با الیاف با کارایی فوق العاده بالا (UHPFRC) با الیاف فولادی. آهنگسازی. ساختار. ۲۰۱۰، ۹۲، ۶۱-۷۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
یو، دی.-ای. شین، H.-O.; یانگ، جی.-م. یون، Y.-S. خواص مواد و پیوند بتن تقویت شده با الیاف با کارایی فوق العاده بالا با الیاف میکرو فولادی. آهنگسازی. بخش B مهندسی ۲۰۱۴، ۵۸، ۱۲۲-۱۳۳٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لو، جی. ژنگ، ال. پی، بی. وانگ، ی. یان، اچ. Zhao, J. تجزیه و تحلیل پارامترهای طراحی کلیدی و تئوری محاسبات تحقیق در مورد عملکرد خمشی سازه عرشه کامپوزیتی سبک وزن فولاد-UHPC. ساختمان ها ۲۰۲۳، ۱۳، ۵۰۴٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کای، اچ. لیو، ز. خو، ز. ژانگ، ز. Xu، T. رفتار کششی خمشی رابط بین اعضای UHPC پیش ساخته و ریخته‌شده در محل بر اساس تست خمش چهار نقطه‌ای. ساختمان ها ۲۰۲۳، ۱۳، ۷۴۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
پراسیتیسوپین، ال. ترمخائورنکیت، پ. کیم، YH بررسی بتن با پلی استایرن منبسط شده (EPS): عملکرد و جنبه های زیست محیطی. جی. پاک. تولید ۲۰۲۲، ۳۶۶، ۱۳۲۹۱۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ASTM C39; آزمایش تراکم سیلندر بتن. ASTM International: West Conshohocken، PA، ایالات متحده آمریکا، ۲۰۰۵٫
ASTM C496/C496M-04; روش تست استاندارد برای شکاف مقاومت کششی نمونه های بتن استوانه ای ۲۰۱۷٫ ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2017.
سان، ج. لی، RYM؛ جیائو، تی. وانگ، اس. دنگ، سی. Zeng, L. تحقیق در مورد توسعه و بهبود مشترک دال کامپوزیتی پیش ساخته بتن سبک سرباره سنگین تیتانیوم بالا. ساختمان ها ۲۰۲۳، ۱۳، ۳٫ [Google Scholar] [CrossRef]
فنگ، ی. چی، جی. وانگ، جی. لیو، جی. لیو، جی. رفتار خمشی دال‌های نوآورانه CA-UHPC با نسبت‌های تقویتی بالا و پایین. Adv. ماتر علمی مهندس ۲۰۱۹، ۲۰۱۹، ۶۰۲۷۳۴۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ACI CODE-318-19; الزامات کد ساختمان برای بتن سازه و تفسیر ۲۰۱۹٫ کمیته ACI: Farmington Hills, MI, USA, 2019.
ACI 544.4R-88; ملاحظات طراحی برای بتن مسلح با الیاف فولادی. کمیته ACI: Farmington Hills, MI, USA, 1999; جلد ۸۸، ص. ۱۸٫

شکل ۱٫
ابعاد (به میلی متر) و جزئیات تقویت کننده نمونه های آزمایش: (آ) ابعاد نمونه های آزمایشی؛ (ب) سطح مقطع نمونه ها و جزئیات آرماتور. (ج) بخش طولی نمونه ها و جزئیات آرماتور. (د) نصب آرماتورها.

شکل ۲٫
رفتار تنش-کرنش UHPC

شکل ۳٫
ساخت نمونه کامپوزیت RC-UHPC: (آ) نصب دیافراگم تقویت کننده در قالب. (ب) پس از ریختن لایه بتن EPS؛ (ج) پس از ریختن لایه NC.

شکل ۴٫
ترتیب تست و نصب تجهیزات اندازه گیری: (آ) طرح ترتیب تست؛ (ب) ترتیب تست؛ (ج) نصب کرنش سنج.

شکل ۵٫
(آ) حالت شکست و (ب) توزیع ترک نمونه M1.

شکل ۶٫
منحنی‌های بار-انحراف نمونه‌های دال مرکب RC-UHPC.

شکل ۷٫
رابطه بار-کرنش لایه های بتنی در بخش میانی دهانه. (آ) نمونه M1; (ب) نمونه M2.

شکل ۸٫
توزیع تنش-کرنش مقطع خمشی در کدهای ACI. (آ) ACI 318 برای بتن مسلح [۳۱]; (ب) ACI 544.4R برای بتن تقویت شده با الیاف فولادی [۳۲].

شکل ۹٫
توزیع تنش بخش خمشی RC-UHPC.

میز ۱٫
نسبت UHPC را مخلوط کنید.

مقدار مواد اولیه برای ۱ متر^۳ از UHPC
فیبر (کیلوگرم)	اب (کیلوگرم)	سیمان (کیلوگرم)	دود سیلیس (کیلوگرم)	شن کوارتز (کیلوگرم)	فوق روان کننده (%)
۷۹	۱۶۳	۸۹۵	۲۲۴	۱۱۲۰	۳۹٫۸

جدول ۲٫
خواص الیاف فولادی

د_f (میلی متر)	L_f (میلی متر)	r (g/cm³)	f_تی (MPa)	E_f (GPA)
۰٫۱۵	۱۵	۷٫۹	۲۵۰۰	۲۰۰

یادداشت: د_f; L_f; r; f_تی; E_f به ترتیب قطر، طول، چگالی، استحکام کششی و مدول الاستیک الیاف فولادی هستند.

جدول ۳٫
نسبت مخلوط بتن معمولی (۱ متر^۳).

سیمان (کیلوگرم) (م^۳)	سنگ (کیلوگرم) (م^۳)	ریور سند (کیلوگرم) (م^۳)	آب (کیلوگرم) (م^۳)
۴۵۵	۱۱۹۷	۵۷۵	۲۰۰
۰٫۴۰۶-	۰٫۸۱۸-	۰٫۳۹۲-	-۰٫۲

جدول ۴٫
نسبت مخلوط بتن EPS (1 متر^۳).

سیمان (کیلوگرم)	ماسه (کیلوگرم)	افزودنی (کیلوگرم)	آب (کیلوگرم)	دانه های EPS (کیلوگرم)
۳۵۰	۲۴۵	۴٫۴	۱۲۰	۴

جدول ۵٫
بار اعمال شده پ در مراحل مختلف

نمونه	بار ترک خوردگی (kN)	بار تسلیم (kN)	بار نهایی (kN)
M1	۱٫۹۸	۱۰٫۳۳	۱۲٫۴۳
M2	۲٫۷۵	۹٫۶۰	۱۲٫۲۵

جدول ۶٫
استحکام خمشی کامپوزیت RC-UHPC با توجه به آزمایش و کدهای طراحی ACI.

آزمایش کنید م (kN·m)	ACI 318 [31]		ACI 544.4R [32]
آزمایش کنید م (kN·m)	م_n (kN·m)	خطا (%)	م_n (kN·m)	خطا (%)
۴۳٫۸۳	۳۷٫۹۹	۱۳٫۳	۴۲٫۳۴	۳٫۴

سلب مسئولیت/یادداشت ناشر: اظهارات، نظرات و داده های موجود در همه نشریات صرفاً متعلق به نویسنده (ها) و مشارکت کننده (ها) است و نه MDPI و/یا ویرایشگر(ها). MDPI و/یا ویراستار(های) مسئولیت هرگونه آسیب به افراد یا دارایی ناشی از هر ایده، روش، دستورالعمل یا محصولات اشاره شده در محتوا را رد می کنند.

© ۲۰۲۳ توسط نویسندگان. دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC BY) توزیع شده است (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

منابع:
۱- shahrsaz.ir , ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۳۷۲: مطالعه تجربی رفتار خمشی دالهای RC–UHPC با هسته بتنی سبک EPS
,۱۶۸۴۹۵۶۹۰۵
۲- https://www.mdpi.com/2075-5309/13/6/1372 | 2023-05-24 04:30:00