برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه
تیرهای عمیق بتنی دارای کاربردهای مفید زیادی به ویژه در ساختمان های بلند، پی ها و سازه های دریایی می باشند. براساس آیین نامه ی ACI318-02[3]، تیر عمیق به عضوی اطلاق می شود که در یک وجه بارگذاری شده باشد و در وجه مقابل روی تکیه گاه قرار گرفته باشد، به صورتی که بتوان المان های فشاری در عضو بین بارها و تکیه گاه ها در نظر گرفت. به علاوه تیر از یکی از شرایط زیر برخوردار باشد:
1. دهانه های آزاد تیر (ln) کوچکتر یا مساوی چهار برابر عمق کلی تیر (h) باشد:
(2-1)
2. بر روی تیر، بارهای متمرکزی در محدوده ی دو برابر عمق تیر از وجه تکیه گاه وارد شده باشد.
لازم به ذکر است که تعریف ACI318-02 از تیر عمیق، نسبت به نسخه های قبلی آیین نامه متفاوت است. در نسخه های قبلی آیین نامه به جای ارضای یکی از شروط 1 یا 2، شرط نسبت دهانه به ارتفاع کوچکتر یا مساوی 5 قید شده بود[7].
تیر عمیق بتن مسلح با بازشو
اغلب وجود بازشوها در تیرهای عمیق بتن مسلح به سبب نیازهای معماری و یا عبور لوله های تاسیسات و غیره اجتناب ناپذیر است (شکل2-15).
بازشوها اغلب مانع انتقال بار توسط جزء فشاری بتن می شوند و موجب کاهش شدیدی در مقاومت و کارایی تیرهای عمیق می شوند. به علت تمرکز تنش بالا ترک های زیادی در بالا و پایین بازشوها ایجاد می شوند. این ترک ها، به علت کرنش های عرضی زیاد، کاهش مقاومت موثر بتن را در پی خواهند داشت. همین امر سبب می گردد که برای جبران کاهش مقاومت و جلوگیری از بروز ترک و خرابی در تیر عمیق بتن مسلح، آن ها با روش های موجود مقاوم سازی، ترمیم نمود. از این رو، یکی از روش هایی که معمولاً در این رابطه توصیه می شود استفاده از روش تقویت FRP می باشد که اخیراً در زمینه مقاوم سازی بسیار مورد توجه قرار گرفته است[8].
شکل 2-5: تیر عمیق همراه با بازشو [8]
مقاوم سازی تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو
با کاهش مقاومت و بروز ترک و خرابی در تیر عمیق بتن مسلح، به دلیل وجود بازشوها، استفاده از روشی مناسب جهت ترمیم و مقاوم سازی تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو بسیار ضروری است. در این میان استفاده از روشی که بهترین عملکرد را در مواردی همچون افزایش ظرفیت خمشی و برشی تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو، مقرون به صرفه بودن، سرعت اجرا، دوام و سایر پارامترهای موثر را داشته باشد، در میان سایر روش های مقاوم سازی بسیار حائز اهمیت می باشد.
برای بهسازی و تقویت تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو، ورق های FRP به دلیل مقاومت بالا، انعطاف پذیری خوب در شرایط اجرایی مختلف و عدم ایجاد تغییر فیزیکی زیاد در شکل و ابعاد عضو، گزینه ی بسیار مناسبی جهت استفاده در ترمیم و تقویت تیرهای بتن مسلح دارای بازشو به شمار می رود.
در تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو اتصال ورق FRP به ناحیه کششی بتن به طوری که راستای الیاف آن در جهت طولی یک عضو خمشی باشد، باعث افزایش مقاومت خمشی عضو می شود. به طور کلی مودهای گسیختگی عضو بتن مسلح تقویت شده در خمش با تقویت کننده های FRP چسبیده از خارج عضو، می تواند به حالت های ذیل تقسیم شود:
الف) گسیختگی FRP ب) خرد شدن بتن فشاری
پ) گسیختگی برشی ت) ورقه شدن پوشش بتن
ث) جدایش در فصل مشترک FRP و بتن در انتها
ج) جدایش در فصل مشترک ناشی از ترک خمشی
چ) جدایش در فصل مشترک ناشی از ترک برشی
شکل 2-6: مودهای گسیختگی تیر بتنی تقویت شده با ورق FRP [3]
استفاده از ورق های FRP به عنوان رکابی های خارجی، به منظور افزایش مقاومت برشی مقاطع بتن آرمه می باشد. در این روش صفحات FRP به وجوه جانبی تیر چسبانده می شود به طوری که راستای الیاف عمود بر محور طولی تیر یا مایل باشد. برای داشتن رکابی خارجی U شکل، ورق های FRP بصورت ممتد روی دو وجه جانبی و زیر تیر نصب می شود که این امر سبب بهبود مهاری تقویت خمشی FRP نیز می گردد. برای افزایش کارایی تقویت های برشی، تامین مهار انتهایی لازم است. به طور مثال در حالتی که طول مهاری محدود باشد، با تعبیه نوارهای طولی اضافی به انتهای رکابی های U شکل مهار انتهایی تامین شده است. به منظور پرهیز از گسیختگی رکابی های FRP در اثر تمرکز تنش در گوشه های مقطع تیر، این گوشه ها باید به شعاع حداقل 35 میلیمتر گرد شوند [3].
تاریخچه مطالعات پیشین
مرور مطالعات و تحقیقات گذشته نشان می دهد که تحقیقات اولیه اغلب روی رفتار الاستیک تیرهای عمیق استوار بوده است. البته امروزه مطالعات الاستیک می تواند به آسانی با استفاده از تکنیک های اختلاف محدود و اجزاء محدود انجام شود. اما عیب مهم مطالعات الاستیک استفاده از فرض معمول حاکم بودن قانون هوک بر مواد ایزوتروپیک می باشد، به همین دلیل این مطالعات جهت اهداف طراحی کمک مناسبی به ما نمی کنند.
Ramana و همکاران [9] بر روی “رفتار تیرهای بتن مسلح تقویت شده با CFRPC با درجات مختلف مقاوم سازی” مطالعه ای را انجام دادند. در این مطالعه به بررسی نتایج آزمایشگاهی و مطالعات تحلیلی تقویت خمشی تیرهای بتن مسلح به روش چسباندن خارجی ورق های پرمقاومت و سبک CFRP در ناحیه کششی تیر پرداخته اند. در این آزمایش به بررسی 4 نمونه تیر، 3 نمونه تیر با مقادیر مختلف تقویت CFRPC با تغییر در عرض ورق ها و یک نمونه تیر بدون تقویت با CFRPC به روش بارگذاری 4 نقطه ای در دهانه برش mm900 مورد بررسی پرداخته شده است. در این مطالعه بیشترین افزایش در اولین ترک و لنگرهای نهایی در حدود 150 تا 230 درصد است. در این تحقیق افزایش سختی تیرهای تقویت شده قابل توجه بوده و در حدود 110 درصد می باشد.
Mansur و همکاران [10] روی “تقویت برشی تیرهای عمیق بتن آرمه با استفاده از روش های مطمئن FRP خارجی” مطالعاتی را انجام دادند که در این مطالعه 6 تیر عمیق بتنی جهت آزمایش تا مرحله گسیختگی، ساخته و پرداخته شد. یکی از این تیرها با توجه به شرایط اولیه خود و بدون تقویت مورد آزمایش قرار گرفته شد تا به عنوان مرجع به کار گرفته شود. مابقی نمونه ها بعد از مقاوم سازی با پیچیدن ورق های CFRP بصورت نواری و رشته ای مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایش ها نشان داده اند که استفاده از روش مطمئن FRP موجب کاهش رشد ترک های قطری بحرانی می شود و همچنین باعث بالا رفتن ظرفیت تحمل بار تیر می شود.
دسته بندی : علمی