ورق پانچ
۱۳۹۷-۰۵-۱۶
قیمت آهن آلات 28 تیر 97 میلگردهای فلزی و پلیمری
میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن قسمت دوم
۱۳۹۷-۰۵-۱۸

اتصالات آهنی در الیاف بتن قسمت یکم

پروسه تولید ورق گالوانیزه امیرکبیر بخش دوم تصویر شاخص اتصالات آهنی اتصالات آهنی

مقدمه اتصالات آهنی در الیاف بتن

ساختمان مجموعه‌ای از اجزای ساده است که به وسیله اتصالات آهنی به یکدیگر پیوند یافته‌اند. اگر اتصالات آهنی صحیح طراحی نشود این پیوند به صورت حلقه‌ای ­ضعیف شده و ایمنی و خدمت‌دهی ساختمان را دچار مخاطره می‌سازد. اتصال تیر ستون در یک قاب بتنی به عنوان یکی از نقاط بحرانی سازه همواره مورد توجه بوده است. مشاهداتی که پس از هر زلزله بر روی سازه‌های آسیب دیده انجام شده است و گستردگی عامل‌های مؤثر بر رفتار اتصالات آهنی موجب شده است تا مطالعات و آزمایش‌های بسیاری برای بررسی رفتار اتصال تحت بارهای شبیه‌سازی شده‌ی زلزله انجام شود.

با افزایش مقاومت بتن در سازه‌های بتن مسلح، ابعاد اعضای سازه‌ای کوچک شده و در نتیجه، تراکم آرماتور در ستون‌ها، دیوارهای برشی و به ویژه در اتصالات بیشتر می‌شود. بررسی خسارت وارده بر اثر زلزله به قاب‌های بتن مسلح بیانگر آن است که حداکثر خسارت وارده به این نوع قاب‌ها در ناحیه اتصال تیر به ستون رخ می‌دهد که خود ناشی از شکل‌پذیری و مقاومت کمتر نسبت به اعضای وارد شده به آن است. یکی از عوامل شکل‌پذیر نبودن اتصال، لغزش میلگردها به علت ناکافی بودن طول مهاری در آن‌ها است.

برای مشاهده قیمت آهن کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت تیرآهن کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت میلگرد کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت لوله کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق سیاه کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق گالوانیزه کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق رنگی کلیک کنید.

چسبندگی بین میلگرد و بتن در بحث اتصالات آهنی

همچنین رفتار چسبندگی بین میلگرد و بتن به طور وسیعی مطالعه شده و تحقیقات بسیار زیاد تجربی، تحلیلی و عددی در این زمینه موجود است. مکانیزم اصلی در گسترش چسبندگی برهم‌کنش فولاد بتن، برهم‌کنش مکانیکی بین سطح دندانه‌دار یا تغییر شکل یافته میله تقویت کننده و بتن است. به هر حال، مکانیزم های دیگر به مانند اصطکاک سطح و چسبندگی شیمیایی نیز نقش دارند.

در بررسی حاضر با مقایسه نتایج آزمایشگاه با نتایج تجربی سایر محققین به بررسی روابط تئوری موجود برای به دست آوردن تنش پیوستگی بین میلگردهای فولادی و پلیمری با سه نوع بتن پرداخته شده است. هدف اصلی این بررسی، مطالعه ویژگی‌های اتصالات آهنی برای اتصال میلگردهای پلیمری و فلزی در بتن خود تراکم و معمولی است.

برای مشاهده قیمت ورق اکسین کلیک نمایید.
برای مشاهده قیمت ورق کاویان کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق قزاق کلیک کنید.
برای مشاهده قیمت ورق مبارکه کلیک کنید.

پیوستگی بتن و آرماتورهای مسلح کننده، نقش کلیدی را در رفتار اعضای سازه‌های بت مسلح در هنگام قرارگیری تحت اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی ایفا می‌کند. مقاومت پیوستگی (Bond Resistance) آرماتورهای مسلح کننده قرار گرفته در بتن به چسبندگی شیمیایی، پایداری اصطکاکی و پیوستگی برشی بستگی دارد. هنگامی‌که چسبندگی شیمیایی از بین می‌رود، مکانیزم پیوستگی وابسته به نوع آرماتورها می‌شود.

میزان مقاومت اصطکاکی آرماتورها

در آرماتورهای ساده، بسته به میزان مقاومت اصطکاکی آرماتورها، لغزش به سمت خارج اتفاق می‌افتد و در نتیجه شکست از نوع لغزش (Sliding) است. در آرماتورهای آجدار، علاوه بر چسبندگی شیمیایی و پایداری اصطکاکی، چفت و بست مکانیکی بین بتن و آج‌های آرماتور سبب بالا رفتن مقاومت پیوستگی می‌گردد. در میان مکانیزم های پیوستگی، پیوستگی برشی آرماتور آجدار با بتن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است زیرا بیشترین تنش پیوستگی را ایجاد می‌کند. در این مکانیزم پیوستگی، انتقال نیرو از طریق درگیر شدن آج‌های آرماتور و کلیدهای بتنی بین آن‌ها انجام می‌شود.

در نتیجه در محل تماس آج آرماتور و بتن، تنش فشاری ایجاد می‌شود. انتظار می‌رود رفتار چسبندگی میله‌های پلیمری (FRP) با بتن متفاوت از میله‌های فولادی سنتی باشد. از این رو پارامترهای کلیدی که بر عملکرد اتصالات آهنی اثر گذارند، متفاوت است. یکی از این پارامترها مدول الاستیسیته میله‌های پلیمری است که در مقایسه با فولاد، در هر دو جهت طولی و عرضی پایین‌تر است؛ پارامتر دیگر مقاومت برشی میله‌های پلیمری است که بسیار کمتر از فولاد است.

طول میله تقویت کننده

توصیفی از برهم‌کنش بین میله پلیمری تغییر شکل یافته با بتن را نشان می‌دهد. در این شکل در ابتدای بارگذاری، بخش OA، مکانیزم اصلی مقاومت در برابر بار خارجی، چسبندگی شیمیایی بین دو ماده است. در این مرحله، هیچ لغزش قابل اندازه‌گیری وجود ندارد.

برای مقادیر تنش اتصال بیشتر، چسبندگی شیمیایی شکسته می‌شود و مکانیزم اتصالات آهنی متفاوتی شکل می‌گیرد بخش AB زمانی که جابه‌جایی در انتهای بارگذاری شده میله افزایش می‌یابد و شکل‌های سطحی میله تنش‌های زیادی را در بتن ایجاد می‌کند،

آنگاه ترک‌های زیر ایجاد شده در نوک شکل‌های سطحی میله اجازه جابه‌جایی میله را می‌دهد. زمان شروع ترک‌های زیر به دلیل تغییر شکل‌های سطح نرم میله‌های پلیمری نسبت به میله‌های فولادی تأخیر دارد. با افزایش جابه‌جایی میله، بخش BC، تنش‌های حاصل شده افزایش قابل‌توجهی می‌یابد و اجزای شعاعی نیروهای متصل در برابر حلقه‌های تنش کششی گسترش‌یافته، در بتن متعادل می‌شوند.

اگر میله به طور مناسبی محصور نشده باشد و مقدار حلقه‌های تنش از مقاومت کششی بتن بیشتر شود، ممکن است ترک‌های جدایش در طول میله تقویت کننده مشاهده شود. اگر مقاومت پیوستگی کافی ایجاد شود، بخش  CD، تنش اتصال می‌تواند به مقاومت ماکزیمم اتصال برسد. با حرکت هر دو انتهای میله (انتهای بارگذاری شده و بارگذاری نشده)، مقاومت اتصال کاهش می‌یابد.

در این تحقیق جهت گسترش نتایج آزمایشگاهی اقدام به مدل سای اجزاء محدود آزمایش بیرون کشیدن میلگرد گردید. آزمایش بیرون کشیدن میلگرد از داخل بتن به دو صورت دو بعدی و سه بعدی توسط نرم‌افزار اجزاء محدود Abaqus مدل‌سازی شد. در مدل‌های دو بعدی، از المان فنر جهت اتصالات آهنی میلگرد و بتن استفاده شد؛ در مدل‌های سه بعدی، از المان چسب برای این منظور کمک گرفته شد.

قطعه بتنی و میلگرد

در هر دو بخش مدل‌سازی دو بعدی و سه بعدی جهت معتبر سازی مدل‌ها، نتایج اولیه تحلیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند و با انجام سعی و خطا بر روی مدل‌ها، اقدام به کالیبره کردن آن‌ها شد. یکی از مهم‌ترین قسمت‌های کالیبره کردن در مدل‌سازی دو بعدی، اختصاص فنرهایی با سختی مناسب بین قطعه بتنی و میلگرد است. پس از به ثبات رسیدن مدل‌ها، اقدام به تحلیل انواع مدل‌های شبیه سای شده گردید.

از مدل‌های دو بعدی متقارن و غیرخطی برای شبیه‌سازی پیوستگی بتن و میله پلیمری می‌توان استفاده کرد. در این مدل‌ها از المان‌های چهار گره‌ای استفاده شده است. فشار تماسی، با قید شعاعی اولیه ایجاد شده، و اصطکاک کولمب با المان‌های دو بعدی مدل شده است.

چسبندگی شیمیایی با المان‌های غیرخطی بین همه گره‌های مجاور بتن و میلگرد پلیمری در طول تماس مدل شده است. در نوع دیگر از مدل‌سازی مدل مکعب بتنی و میله پلیمری با استفاده از المان‌های دو بعدی مدل شده‌اند. بتن و میله‌های پلیمری به ترتیب با المان‌های صفحه‌ای چهار گره‌ای و المان مربعی دو گره‌ای مدل شده‌اند.

برهم‌کنش اتصالات آهنی بین دو ماده با المان‌های فنر مدل شده است که داده‌های ورودی ارتباط بین بارگذاری و کشش فنر است. داده‌های تجربی آزمایش بیرون کشیدن در طول تماس کم برای کالیبره کردن ویژگی‌های فنر استفاده شده است. مدل‌های عددی بر اساس هندسه یک بعدی میله و بررسی خواص سطح برهمکنش، می‌توان ارائه داد.

­­­­

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Captcha loading...