عنوان

بررسی رفتار سازه‌ای بتن سبکدانه

Number

‭۳۴۴۵پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی رفتار سازه‌ای بتن سبکدانه

First Statement of Responsibility

/علیرضا انتظاری

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز:دانشگاه تبریز،دانشکده مهندسی عمران، گروه سازه

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۳۲۸‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

عمران-سازه

Date of degree

‮‭۱۳۹۱/۰۳/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز:دانشگاه تبریز،دانشکده مهندسی عمران، گروه سازه

Text of Note

یکی از روش‌صها برای کاهش تاثیر زلزله روی سازه‌صها کاهش وزن ساختمان با استفاده از مصالح سبک می‌صباشد .در این تحقیق از دو نوع مختلف سنگدانه سبک اسکوریا و پومیس که از منطقه آذربایجان ایران تهیه شده بود برای مخلوطصهای بتن استفاده شد .خصوصیات مکانیکی بتن سبک نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و رفتار تنش - کرنش مورد مطالعه قرار گرفته است .بر خلاف بتن معمولی‮‭(NWC)‬ ، نتایج نشان داده است که در شرایط مقاومت یکسان، مقاومت سنگدانه بیشتر به عنوان عامل اصلی تعیین کننده مقاومت بتن سبک می‌صباشد .در این تحقیق از ‮‭۳۳‬ مخلوط بتن سبک با مقاومت فشاری ‮‭۲۸‬ روزه متفاوت ‮‭۲۴‬ تا ‮‭۵۱‬ مگاپاسگال استفاده شده و مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول گسیختگی، مدول‌صالاستیسیته و کرنش متناطر با تنش حداکثر آنها اندازه‌صگیری و با بتن معمولی مقایسه شده است .مشخص شد برای مقاومت فشاری یکسان‮‭۲۴) - (MPa ۵۱‬ مدول‌صالاستیسیته بتن سبک‮‭۹۲/۱۰) - (GPa۷۷/۱۸‬ کمتر از بتن معمولی‮‭۵۳/۱۷) - (GPa۳۱/۲۸‬ است و مقاومت کششی و مدول گسیختگی بتن سبک نیز کمتر از بتن معمولی تعیین شد .کرنش متناظر با تنش حداکثر در بتن سبک در محدوده ‮‭۰۰۳۷۸/۰ ۰۰۲۵۵/۰‬ قرار داشت در حالی که در بتن معمولی در شرایط مقاومت یکسان در محدوده‮‭۰۰۲۲۸/۰ - ۰۰۳۴۱/۰‬قرار دارد، این موضوع کم بودن مقدار مدول‌صالاستیسیته بتن سبک را در مقایسه با بتن معمولی نشان می‌صدهد .در این تحقیق رفتار تنش و کرنش بتن‌صهای سبک ساخته شده با اسکوریا و پومیس منطقه آذربایجان - ایران مورد بررسی قرار گرفته است .روابط ریاضی تنش - کرنش پیشنهادی محققان مختلف مبنای ارزیابی نتایج تجربی تنش - کرنش بتن سبک قرار گرفت .منحنی نتایج تجربی با روابط ریاضی موجود که توسط محققان دیگر ارائه شده است مقایسه شد .به علت تفاوت خصوصیات مکانیکی بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی ‮‭(NWC)‬ و بتن با مقاومت بالا‮‭(HSC)‬ ، بعضی تفاوتها بین نتایج تجربی و روابط موجود مشاهده گردید .در این تحقیق برای انطباق بهتر روابط موجود با منحنی تنش - کرنش نتایج تجربی بتن سبک، ضرایب روابط پیشنهادی محققان مختلف اصلاح شدند.مقررات زیادی در آیین نامه‌صهای مختلف به صورت روابط و توصیه‌صنامه برای طراحی سازه‌صهای بتن‌صآرمه که برای ‮‭NWC‬ کاربرد دارد ارائه شده است .به علت نقش متفاوت سنگدانه‌صها در ‮‭LWAC‬و‮‭NWC‬، لازم است رفتار سازه‌صای ‮‭LWAC‬ بیشتر ارزیابی شود .رفتار تنش - کرنش بتن یکی از مشخصاتی است که به عنوان پارامترهای طراحی بکار گرفته می‌صشود .نتایج آزمایش نشان می دهد که بلوک تنش مستطیلی مورد نیاز برای طراحی سازه‌صهای ‮‭LWAC‬ نیاز به توجه بیشتری دارد .در این تحقیق ظرفیت خمشی تخمینی با روابط موجود در آیین نامه‌صها در مقایسه با ظرفیت خمشی تجربی برای ‮‭LWAC‬ کمتر بوده که این موضوع شرایط ایمنی را برای سازه ایجاد می‌صکند .در این رساله، معادلات جدید بر اساس رفتار تنش - کرنش ‮‭LWAC‬ ارائه شده است که می‌صتواند به پیش بینی مطمئن تر و مقاومت خمشی نهایی دقیق منجر شود .در این رساله با انجام آزمایش روی نمونه‌صهای تیر خمشی شکاف‌صدار تحت بار سه نقطه‌صای مشخصه‌صهای مکانیک شکست ‮‭LWAC‬ تعیین گردید .پارامترهای مکانیک شکست با استفاده از آیین‌صنامه ‮‭RILEM‬ و آیین‌صنامه بتن ژاپن ‮‭(JCI)‬ تعیین شد .انرژی شکست کل بتن در روش ‮‭RILEM‬ از روی منحنی بار - جابجایی و در روش ‮‭JCI‬ از روی منحنی بار - تغییرمکان باز شدگی دهنه ترک که از آزمایش تیر خمشی شکاف-دار با بارگذاری سه نقطه‌صای بدست می‌صآید تعیین گردید .برای ‮‭LWAC‬ با افزایش مقاومت فشاری بتن، انرژی شکست و چقرمگی شکست افزایش می‌صیابد .میزان کرنش ناشی از جمع شدگی و خزش ‮‭LWAC‬ که از نتایج آزمایش‌صها تعیین گردید متفاوت با مقادیر پیش بینی شده توسط ‮‭ACI‬ و ‮‭FIP‬ بودند .بنابراین در این تحقیق برای ‮‭LWAC‬ تهیه شده با اسکوریا و پومیس روابط تحلیلی برای پیش بینی افت و خزش پیشنهاد شده است.در خاتمه تحقیق ‮‭۱۶‬ عدد تیر بتن آرمه به ابعاد‮‭۲۰/۰ - ۱۵/۰ - m ۲‬که با ‮‭LWAC‬ ساخته شده بودند تحت آزمایش خمشی قرار گرفتند .لنگر نهایی بدست آمده از آزمایش بیشتر از مقادیر برآوردی آیین نامه ‮‭ACI‬ بودند .بنابراین طراحی تیرهای بتن آرمه ساخته شده با ‮‭LWAC‬ با روابط پیشنهادی ‮‭ACI‬ محافظه کارانه خواهد بود .شکل پذیری تیرهای بتن آرمه ساخته شده با ‮‭LWAC‬ بیشتر به نسبت مرتبط بوده، طوری که با افزایش این نسبت شکل‌صپذیری تیرها کمتر شده بوند.

Text of Note

Considering Iran earthquake zone, the weight of structures is of high importance. Lightening the weight of building using lightweight aggregates is one of the methods to reduce the harmful effects of earthquake on structures. In this study two different types of lightweight aggregates, Scoria and Pumice, provided from Azarbaijan-Iran, were used in concrete mixes. Mechanical properties of LWAC, such as compressive strength, tensile strength, modulus of rupture, modulus of elasticity and stress-strain relationship were studied. In spite of NWC, the results show that at the same conditions, strength of aggregates is the main factor controlling the compressive strength of LWAC. Thirty-three different concrete mixes with different 28 days compressive strengths varying from 24 to 51 Mpa were used in this study to measure the compressive strength, tensile strength, modulus of rupture, modulus of elasticity and strain at maximum stress which were compared with those of NWC. It was found that for the same compressive strength (24-51 MPa) the modulus of elasticity of LWAC (10.92-18.77 GPa) was less than that of NWC (17.53-28.31 GPa) and tensile strength and modulus of rupture of LWAC was also less than NWC. The corresponding strain of the maximum stress in LWAC was found to be in the range of 2.55-3.78 mm/m, whereas for the same compressive strength, it was at rang of 2.28-3.41 mm/m in NWC, this imply to lower modules of elasticity in LWAC compared with NWC.In this study, the stress-strain behavior of lightweight aggregates concrete (LWAC) made of local Scoria and Pumice aggregates in Azarbaijan-Iran has been studied. Different mathematical relationships between stress and strain of the concrete proposed by different researchers are the basis of the assessment of the stress-strain curve of LWAC in this study. The trend of the experimental results were compared with the existent mathematical relationship defined by other researchers. There were some differences between the experimental results and existing equations which can be related to different properties of the LWAC in comparison with those of normal and high strength concrete (HSC). There are many provisions in different codes as equations or recommendations for designing reinforced concrete structures which are applicable for NWC. Because of different roles of aggregates in LWAC and NWC structural behavior of the LWAC needs more investigation. One of the characteristics which are applied as designing parameters is stress-strain behavior of the concrete.

انتظاری، علیرضا

اسماعیلی، جمشید، استاد راهنما

کوهستانی، کامبیز، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی