پروسه تولید ورق گالوانیزه امیرکبیر بخش دوم تصویر شاخص اتصالات آهنی اتصالات آهنی
اتصالات آهنی در الیاف بتن قسمت یکم
۱۳۹۷-۰۵-۱۷
میلگردهای فولادی و پلیمری در الیاف بتن قسمت سوم
۱۳۹۷-۰۵-۱۹

میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن قسمت دوم

قیمت آهن آلات 28 تیر 97 میلگردهای فلزی و پلیمری

میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن

سیستم شامل المان‌های پیوسته در میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن ، المان‌های تیر و المان‌های اتصال است و قانون اتصال جابه‌جایی دلخواه می‌تواند اعمال شود. محققان تأکید کرده‌اند که نتایج هر مدل اجزاء محدود (FEM) که فرض اتصال کامل را دارد به شدت به اندازه مش بستگی دارد و بنابراین مدل‌های اتصال ارائه شده ابزاری مؤثر است زیرا اثر اندازه مش را کاهش می‌دهد.

پس از انجام تحلیل مقدار کرنش محوری به وجود آمده در تمامی میلگردها تقریباً یکسان به دست آمد. در حالیکه با توجه به نتایج آزمایشگاهی، با تغییر قطر میلگرد، نتایج کرنش محوری عوض می‌شدند. یکی از نقاط ضعف این روش در عدم در نظر گرفتن اثر قطر بر روی کرنش‌ها ارزیابی گردید. بنابراین ضرورت مدل‌سازی سه بعدی ایجاد گردید. در مدل‌های سه بعدی به جای المان فنر از المان چسب استفاده شد.

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.

در مدل دو بعدی هدف اصلی کالیبراسیون، پیدا کردن مشخصات فنر (سختی) و در مدل سه بعدی، هدف اصلی پیدا کردن مشخصات المان چسب بوده است. در گذشته نیز چندین مدل دارای نواحی چسبی ارائه شده است و در سال‌های اخیر بررسی گشته است که دلیل آن انعطاف‌پذیری‌شان برای شبیه‌سازی فرایند تدریجی است که جدایش ترک اولیه با تنش‌های چسبندگی محدود می‌شود.

توسعه میلگردهای فلزی و پلیمری

با توسعه میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن در مکانیک شکست و تئوری پلاستیسیته، این مدل‌ها محدوده  وسیعی از کاربردهای ممکن را شامل خواهند شد. جنبه مهم برای کاربردهای مهندسی، مدل‌های با ناحیه چسب با ترکیب فرایند جدایش با اصطکاک حاصل می‌باشد. در این مفهوم، می‌توان اصطکاک را تا زمان شکست کامل اتصال صرف‌نظر کرده و ترم اصطکاک را تنها پس از اینکه ناحیه چسب از بین رفت اعمال کرد.

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.

میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن در مدل‌های مشابه، ترم اصطکاک از لحظات اولیه در نظر گرفته می‌شود. در حالتی مابین دو مدل، دو قانون غیر کوپل برای ارائه تنش‌های ماکزیمم و مماسی استفاده می‌شود. در این مدل حالت تنش مماسی به گونه‌ای تعریف شده است که کمتر از ضرب تنش ماکزیمم در ضریب اصطکاک است. در این مدل ناحیه‌ای از المان تعریف می‌شود که می‌تواند به دو بخش غیر صدمه یافته و بخش کاملاً صدمه یافته تقسیم شود.

هدف از انجام این تحقیق بررسی یکپارچگی میان میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن خود تراکم و تأثیر بتن خود تراکم بر اتصالات تیر ستون بتنی و بسط نتایج در مواردی که امکان آزمایش وجود ندارد، بوده است.

روش انجام کارهای آزمایشگاهی یکپارچگی میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن‌های خود تراکم

برای معتبر ساختن مقایسه‌ها، تمام بتن‌های خودتراکم استفاده شده در آزمایش‌ها دارای نسبت آب به سیمان برابر بوده‌اند. همچنین از میلگردهای فلزی و پلیمری استفاده شده است که اندازه و نوع استفاده هر یک از آن‌ها در طرح‌های بتن، در جدول ۱ ذکر شده است. مصالح مصرفی و طرح اختلاط‌های استفاده شده در این تحقیق به ترتیب در جدول‌های ۲ و ۳ آمده‌اند.

نتایج آزمایش مقاومت فشاری جهت سه نوع بتن SCCI، NC و SCC2 مطابق جدول ۴ است. کمیته ACI 440 (8). روش‌های آزمایش برای میلگردهای پلیمری (FRP) تقویت کننده سازه‌های بتنی را ارائه نموده است. از جمله آزمایش‌های مندرج در این راهنما، آزمایش بیرون کشیدن میلگرد از داخل بتن است. هدف از انجام این آزمایش اندازه‌گیری مقاومت پیوستگی بین میلگرد و بتن، و به کارگیری نتایج در سایر موارد آزمایشگاهی است.

متغیر اساسی قطر و نوع میلگرد پلیمری است. با بررسی استاندارد ASTM944-99 (9) مشاهده شد که راهنمای آزمایش بیرون کشیدن میلگرد pull out جهت میلگردهای فلزی نیز تشابه زیادی به راهنمای آزمایش کمیته ACI 440 دارد.

آزمایش‌های میلگردهای فولادی

بنابراین در آزمایش‌های میلگردهای فولادی نیز روش آماده‌سازی نمونه‌ها و مراحل انجام آزمایش، مانند میلگردهای پلیمری، بر طبق ACI 440 انجام گرفت. وضعیت تجربی آزمایش بیرون کشیدن میله از داخل بتن مطابق شکل ۳ است. ابعاد قالب‌های چوبی ساخت بتن CM × CM × CM است و به دلیل عبور میلگرد از سمت دیگر آن دارای سوراخی در قسمت تحتانی است.

هر کدام از نمونه‌های آماده شده به طور مجزا داخل دستگاه Universal قرار داده شد و انتهای آزاد میلگرد داخل فک‌های دستگاه ثابت گردید (شکل ۴). پس از آنکه قسمت آزاد میلگرد ثابت می‌شود، قسمت متحرک دستگاه Universal به سمت بالا حرکت می‌کند و آزمایش شروع می‌شود. بارگذاری تا مرحله‌ای ادامه می‌یابد که بتن ترک نخورد و پیوستگی بین میلگرد و بتن به طور کامل از بین نرفته باشد.

حداکثر بار ( نیروی کششی میلگرد از داخل بتن ) و جابه‌جایی متناسب با آن توسط دستگاه Universal ثبت و کنترل می‌گردد. سیستم رایانه متصل به این دستگاه قادر است خروجی‌ها را به صورت نمودار نیرو جابه‌جایی ترسیم نماید. در زمینه مطالعات آزمایشگاهی برای بررسی پیوستگی میلگردهای فولادی و پلیمری با انواع بتن، دانشمندان کشور آمریکا (۱۰)، نروژ (۱۱) و آلمان (۱۲) نیز تحقیقات ارزشمندی را انجام داده‌اند.

نتایج آزمایش بیرون کشیدن میلگردهای فلزی و پلیمری در الیاف بتن لستخراج آن

نحوه نام‌گذاری نمونه‌ها بر اساس پارامترهای زیر است:

۱ ( نوع میلگرد )   ۲ ( قطر میلگرد )   ۳ ( شماره نمونه )   ۴ ( نوع بتن )   به طور مثال نمونه ST/14-1/SCC1 اولین نمونه میلگرد فلزی شماره ۱۴ می‌باشد که داخل بتن با طرح اختلاط SCC1 قرار گرفته است. نمودار خروجی دستگاه UNIVERSAL برای چهار نمونه ST/16-1/SCC1 و ST/16-3/SCC2 و ST/16-4 / NC و ST/16-2SCC1 در شکل ۵ نشان داده شده است.

با بررسی این شکل مشاهده می‌شود که بیشترین نیرو برای بیرون کشیدن میلگرد ۱۶ از داخل بتن، مربوط به نمونه ساخته شده از بتن (SCC1 بتن خودتراکم با درصد فوق روان کننده ۶/۱ درصد) بوده است. با مقایسه نتایج سایر بتن‌ها مشخص گردید که کمترین نیروی بیرون کشیدگی مربوط به بتن معمولی NC بوده است. در زمینه بتن‌های خودتراکم، هاشیموتو اوکامورا (۱۳) نیز تحقیقات گسترده‌ای انجام داده است.

همچنین نمودار نیرو لغزش جهت چهار نمونه FR/16-1/SCC1، FR/16-2/SCC1، FR/16-2/SCC2، FR/16-4/NC در شکل ۶ نشان داده شده است. با بررسی این شکل نیز مشاهده می‌شود که بیشترین نیروی بیرون کشیدگی میلگرد پلیمری نمره ۱۶ از داخل بتن، مربوط به نمونه ساخته شده از بتن SCC1 و کمترین نیروی بیرون کشیدگی مربوط به نمونه ساخته شده از بتن NC بوده است.

آزمایش بیرون کشیدن میلگرد

در جدول ۵ نیروی کششی در آزمایش بیرون کشیدن میلگرد pullout برای کلیه نمونه‌ها نشان داده شده است. در فاصله ۴۰ سانتی‌متری از فک دستگاه Universal بر روی هر میلگرد یک کرنش‌سنج جهت مشخص کردن میزان کرنش محوری کار گذاشته شد. خروجی هر کرنش‌سنج بر روی میلگردها توسط دستگاه Datalogger ثبت گردید که شامل مقادیر کرنش نیرو بوده است که کرنش‌ها به دلیل کوچک بودن مقدارشان بر اساس میکرواسترین () می‌باشند. بدیهی است با تغییرات نیرو بر اساس زمان مقادیر کرنش‌های یک میلگرد نیز در حال تغییر است.

بیشینه خروجی Strain gauge برای هر میلگرد که در واقع همان بیشینه کرنش محوری هر میلگرد در فرایند آزمایش بیرون کشیدن میلگرد می‌باشد نیز در جدول ۵ مشخص گردیده است. نمودار خروجی اصلاح شده دستگاه Universal با توجه به بیشینه نیروی کششی هر نمونه و بیشینه جابه‌جایی انتهای بارگذاری شده میلگردها، جهت کلیه نمونه‌ها مطابق شکل ۷ است. همان‌طور که در این شکل مشاهده می‌شود،

میلگردهای فولادی حدود ۱٫۸ برابر نمونه‌های مشابه پلیمری دارای مقاومت پیوستگی بهتری در انواع بتن بوده‌اند همچنین بتن‌های خودتراکم با درصد فوق روان کننده بیشتر، نسبت به سایر بتن‌های موجود در آزمایش‌ها دارای مقاومت پیوستگی بیشتری بوده‌اند.

نویسنده مطلب آهن بین

دیدگاهتان را بنویسید

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

Captcha loading...