عنوان :
مطالعه عددي رفتار اتصال دال ستون ساخته شده از بتن اليافي توانمند
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 143ص.: مصور، جدول، نمودار.
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
توصيفگر ها :
دال-ستون بتن آرمه , كامپوزيت هاي سيماني اليافي توانمند , روش اجزاي محدود غيرخطي , ABAQUS
استاد داور :
پيام اسدي، محمدعلي رهگذر
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/08/13
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/08/13
چكيده فارسي :
چكيده دالها به عنوان يكي از مهمترين اجزا سازههاي بتن مسلح براي تحمل و انتقال نيروهاي ثقلي به ستونها همواره مورد توجه بودهاند از رو تحقيقات تجربي و نظري فراواني به منظور شناختن رفتار و ظرفيت دالهاي بتن مسلح زير اثر بارهاي قائم انجام شده است بتن يكي از پركاربردترين مصالح در صنعت ساخت و ساز در دنيا است در چند دهه اخير تالشهاي فراواني در راستاي افزايش مقاومت فشاري بتن جهت استفاده بهينه از مصالح انجام شده است كه با پيشرفتهاي چشمگيري همراه بوده است ولي همواره ناتواني بتن در كشش و عدم شكلپذيري مناسب و ترد بودن آن در شكست به عنوان ضعف اين مصالح مطرح بوده است جهت رفع اين نقايص در چند دهه اخير تحقيقات زيادي بر روي كامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند1 انجام شده است كه ساختار تشكيل دهنده اصلي آنها عموما مالت سيمان سنگدانههاي ريز و الياف است ويژگي شاخص اين مصالح رفتار سخت شوندگي كرنشي2 تحت بارگذاري كششي است نتايج آزمايشات انجام شده بر روي اعضاي ساخته شده از كامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند حاكي از افزايش ظرفيت باربري شكلپذيري جذب انرژي دوام و مقاومت در برابر عوامل مهاجم خارجي شكلگيري و گسترش تركهاي چندگانه كه منجر به افزايش شكلپذيري كششي ميشود نسبت به اعضاي ساخته شده مشابه آنها با بتن معمولي است نقش اصلي الياف با طول كوتاه پخش شده كنترل بازشدگي و انتشار تركها است و در انواع الياف فوالدي شيشه پلي پروپيلن پلي اتيلن پلي الفين پلي وينيل الكل و الياف كربني استفاده ميشوند و بسته به نوع آنها ويژگيهاي مكانيكي قطر و خصوصيات سطحي موارد كاربرد متفاوتي دارند در اين پاياننامه با توجه به نياز به طراحي سازههاي شكلپذير به ويژه در مناطق زلزله خيز و با وجود سازههاي بتني قديمي و يا در حال ساخت كه از نظر مقاومت و شكلپذيري به داليل فراواني ممكن است پاسخگوي نياز سازه درمقابل بارهاي ثقلي و لرزهاي نباشند به بررسي رفتار دال ستون بتن مسلح و رفتار دال ستون ساخته شده از كامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند و يا كامپوزيتهاي سيماني مهندسي شده3 پرداخته شده است اكثر تحقيقات انجام شده در زمينه تقويت و مقاوم سازي اعضاي بتني با ورق هاي كامپوزيت مسلح پليمري4است لذا در اين تحقيق رفتار دال ستون با چند الگوي پيشنهادي با استفاده ازكامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند و يا كامپوزيت هاي سيماني مهندسي شده بررسي شده است در اين راستا اتصال دال ستون بتني با استفاده از روش مدلسازي عددي مبتني بر روش اجزاي محدود و مدل رفتاري پالستيسيته آسيب5به همراه اثر سخت شوندگي كششي رفتار بتن در نرم افزار آباكوس6مدلسازي شده است در اين تحقيق تاثير استفاده ازكامپوزيتهاي سيماني اليافي در دال ستون بتني تحت اثر بارگذاري ديناميكي چرخهاي با درصدهاي مختلف آرماتورهاي طولي و عرضي در دال مقاومتهاي مختلف فشاري در حضور كتيبه و بدون حضور كتيبه و ميزان تاثير مشخصات كششي مصالح كامپوزيتهاي سيماني اليافي مختلف در رفتار دال ستون بتن مسلح بررسي شده است نتايج حاكي از افزايش بار قابل تحمل تا 2 برابر افزايش تغيير شكل نهايي در حدود 2 برابر افزايش ميزان جذب انرژي در حدود 4برابر و افزايش ظرفيت برش منگنهاي در حدود 52 درصد در صورت جايگزين كردن مصالح كامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند به جاي بتنهاي معمولي متداول در سازههاي كنوني است كلمات كليدي دال ستون بتن آرمه كامپوزيتهاي سيماني اليافي توانمند كامپوزيتهاي سيماني مهندسي شده روش اجزاي محدود غيرخطي ABAQUS 1High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composite HPFRCC 2Strain Hardening 3Engineered Cementitious Composite ECC 4Fiber Reinforced Polymer FRP 5Damage Plasticity 6ABAQUS
چكيده انگليسي :
126 Numerical study of the behavior of slab column connections cast of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites Ali Bagheri Date of Submission September 17 2019 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Kiachehr Behfarnia kia@cc iut ac irAbstractSlabs are known as the major parts of construction of reinforced concrete structures for retaining andtransferring gravity loads to the columns Accordingly numerous practical and theoretical experimentswere conducted in order to know the behavior and the capacity of loaded Slabs Concrete is one of the most used materials in the construction industry in the world In recent decades efforts have been made to increase the compressive strength of concrete for the optimal use of materials which has been accompanied by significant improvements However weakness of concrete in tension low ductility and brittle failures has been considered as the shortcomings of this material To overcomethese defects over the past few decades a number of studies have been carried out on High PerformanceFiber Reinforced Cementitious Composites HPFRCC The main components of HPFRCC are generallycement mortar fine aggregates and fiber One of the main characteristic of this material is strain hardening behavior under tensile loading The experiment s results show that bearing capacity ductility energy absorption durability and resistance to external aggressive agents the formation of multiplemicro crack increase with HPFRCC material as compared with traditional concrete The short spreadlength fiber control crack opening and propagation cracks and in most cases steel fibers glass polypropylene polyethylene polyolefin polyvinyl alcohol and carbon fiber are used There are many old or constructed concrete structures with insufficient strength and low ductility againstThe gravity and seismic loads Therefore in this research the behavior of slab column connection and afew proposed strengthening patterns of slab column connection has been investigated using HPFRCC orECC Engineering Cementitious Composites In this regard slab column connection have beennumerically modeled and studied using nonlinear finite element method and ABAQUS software Damaged plasticity behavioral model with the strain hardening in tension of concrete behavior was usedin this study In this research the effect of using HPFRCC in slab column connection of cyclic dynamicloading with different percentages of longitudinal and transverse reinforcement various compressivestrengthby using capital and without it and amount of it s effects on ECC In conclusion the net result of allchanges like twice increasing of ultimate forcing twice increasing of ultimate displacement fourfoldrising energy absorption and rising punching shear capacity about 25 percent show that nowadays using ECC instead of normal concrete is more general in current structures Keywords Reinforced concrete slab column High Performance Fiber Reinforced CementitiousComposite HPFRCC Engineered Cementitious Composite ECC nonlinear finite element method ABAQUS
استاد راهنما :
كياچهر بهفرنيا
استاد داور :
پيام اسدي، محمدعلي رهگذر
