تاثیر پوششهای بتن پودری واکنشپذیر (RPC) در مقاومت خمشی تیرهای بتن معمولی مسلح تحت بارهای خمشی استاتیکی
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
The effect of reactive powder concrete layers on flexural strength of reinforced concrete beams under static flexural loads
نام نخستين پديدآور
/لیلا معراجی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی عمران
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۸۲ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی عمران- سازه
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۱۰/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در سالهای اخیر، تحقیق و توسعه در زمینه مهندسی عمران، منجر به استفاده از مصالح توانمند و فوقتوانمند در کاربردهای سازهای شده است .بتن پودری واکنشپذیر (Reactive Powder Concrete یا RPC) از جمله بتنهای فوقتوانمندی است که امروزه به منظور مقاومسازی، نوسازی و ترمیم سازهها مورد استفاده قرار میگیرد .تیرها جزء عناصر سازهای میباشند که تاکنون تحقیقاتی در زمینه استفاده بتن RPC در قسمت کششی و همچنین مقاومسازی برشی آنها صورت گرفته است، ولی در زمینه بررسی تاثیر پوششهای بتن RPC در قسمت فشاری تیرهای بتنی مسلح معمولی کارهای مطالعاتی گستردهای انجام نشده است .رساله حاضر، بر پایه دو روش آزمایشگاهی و تحلیل عناصر محدود استوار است .هدف نخست این رساله، بررسی نحوه اتصال دو نوع بتن RPC و بتن معمولی به یکدیگر و ارائه بهترین روش اتصال از روشهای پیشنهادی میباشد .بدین منظور، نمونه تیرهای بتنی مسلح معمولی ساخته شده و پوشش RPC در دو قسمت فشاری و کششی قرار میگیرد و تحت بارگذاری خمشی استاتیکی، چند نوع روش پیشنهادی اتصال بررسی میشود .در ضمن در مطالعه حاضر، نوعی روش بارگذاری جدید معرفی شده است .بدین صورت که مجرایی در زیر آرماتورهای فشاری تیر تعبیه شده و یک میله فولادی از آن عبور داده میشود .سپس میلههایی به دو سر این میله فولادی متصل شده و بار از طریق صفحه وصل شده به این میلهها اعمال میشود .پس از تعیین روش اتصال مناسب دو نوع بتن، رفتار تیرهای بتنی مسلح معمولی با پوشش RPC در دو قسمت فشاری و کششی، با پوشش RPC فقط در قسمت فشاری، با پوشش RPC فقط در قسمت کششی و تیر مرجع( بدون پوشش RPC) مورد مقایسه قرار گرفتهاند .در ادامه، بررسی پارامتری رفتار تیرهای مرکب با استفاده از نرمافزار عناصر محدود انجام شد .بدین منظور پس از صحت-سنجی مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی، اثر برخی پارامترها در رفتار تیر مرکب بررسی شد .در بررسی آزمایشگاهی رفتار تیرهای مرکب با پوششهای یک طرفه و دوطرفهRPC ، تیر مرکب با پوشش دوطرفه در سمت کششی و فشاری، بیشترین میزان ظرفیت باربری و سختی را داشت و تیر مقاومسازی شده در سمت فشاری، بیشترین شکلپذیری را دارا بود .مطالعات پارامتری نشان داد که ضخامت پوشش RPC تاثیر زیادی بر رفتار تیرهای مرکب به ویژه تیرهای مرکب با پوشش دوطرفه دارد، به طوریکه با هر ۰/۰۵ افزایش در مقدار)t/h ضخامت بر ارتفاع مقطع تیر کنترل)، در تیرهای مرکب با پوشش RPC در یک سمت، به طور متوسط ۶ افزایش مقاومت و در تیرهای مرکب با پوشش RPC در دو طرف، به طور متوسط ۱۲ افزایش مقاومت نسبت به هم حاصل شد .افزایش ضخامت، سبب افزایش ظرفیت باربری و سختی و موجب کاهش شکلپذیری شد .همچنین در همه تیرها، افزایش مقاومت فشاری بتن معمولی، بار ترکخوردگی را افزایش داد .افزایش عرض پوشش نیز موجب شد که ظرفیت باربری و سختی تیرها افزایش یابد .با هرmm ۳۰ افزایش عرض پوشش، مقدار افزایش بار حداکثر و سختی نسبت به هم در هر سه نوع تیر مقاومسازی شده، حدودا از ۲ تا ۵ بود .
متن يادداشت
In the recent years, the researches in the civil engineering fields causes the usage of high performance and ultra-high performance materials in the structures. Reactive powder concrete (RPC) is a type of ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) used for strengthening, retrofitting and repairing of the structures. So far, some researches have been done on the flexural behavior of the reinforced concrete (RC) beams retrofitted by RPC layers in the tensile side and also, about the shear strengthening of the beams by the RPC layers. But, there are not enough researches on the behavior of the RC beams retrofitted by RPC layers in the compressive side. This study has been conducted in two parts of experimental tests and numerical analysis. The first aim of this study is the investigation into the efficiency of the bonding between RPC and normal concrete (NC) and recommending the best bonding method among the proposed methods. In order to investigate into the structural behavior of retrofitted beams, reinforced concrete beams with RPC layers added in both up and bottom sides were constructed and tested under flexural loading and the efficiency of the proposed technics were examined. Moreover, in this research, a new type of loading method has been developed. In this way, a duct was made under the compressive reinforcements, vertically. Then, a steel bar was passed from the duct and two thin steel rods were welded on both sides of the bar and then, the load was applied through a thick plate bonded to the rods. After the determining of the effective bonding technic, the flexural behavior of the RC beams with RPC layers added in the top side, bottom side, both top and bottom sides and the control beam (non-retrofitted beam) has been compared. Furthermore, a finite element analysis was applied to prediction the flexural behavior of the composite beams. So, After the verification of the numerical model, the effect of some parameters on the behavior of the composite beams were studied. The experimental results showed that the retrofitted beams with two UHPFRC layers in the compressive and tensile sides have the highest load carrying capacity and stiffness and the beams retrofitted in the compressive side have the highest energy absorption capacity. The parametric study results indicated that the RPC layer thickness has a high effect on the behavior of the composite beams especially in the beams with RPC layers in the two sides. Increasing of the RPC layer thickness causes the load carrying capacity and the stiffness to be increased and the ductility to be decreased. In the both specimens retrofitted in single side, in each 0.05 increase in t/h (the ratios of the RPC layer thicknesses (t) to the height of the control beam (h)), an increasing value of 6 on average was observed in the maximum load carrying capacity. The respective increasing value for retrofitted beams in two sides was higher and equal to 12 . Also, increases of the normal concrete compressive strength improved the cracking load of the beams. Moreover, increasing of the RPC layer width leads to increase of the load carrying capacity and the stiffness. In the all retrofitted beams, in each 30 mm increase in the RPC layer width, an increasing value of 2 to 5 was observed in the maximum load carrying capacity and the stiffness.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
The effect of reactive powder concrete layers on flexural strength of reinforced concrete beams under static flexural loads