پديد آورنده :
حفيظي، اميرحسين
عنوان :
بررسي رفتار تير‌هاي بتن‌آرمه تقويت شده با بتن UHPFRC به روش شيار زني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 102ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
تير بتن‌آرمه , پانل بتن UHPFRC , تقويت خمشي , تقويت برشي , روش EBR , روش EBROG
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/01/30
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/04/13
چكيده فارسي :
امروزه يكي از روش‌هاي تقويت تير‌هاي بتن‌آرمه استفاده از ژاكت بتني مي‌باشد. اين روش به دلايلي از جمله افزايش ابعاد مقطع و طولاني بودن مراحل تقويت رو به فراموشي سپرده شده است. استفاده از بتن با عملكرد بسيار بالا‌ي مسلح شده با الياف (UHPFRC) به دليل داشتن خواص مكانيكي بالا نسبت به بتن معمولي از جمله مقاومت فشاري و مقاومت كششي، جايگزين بتن معمولي در روش تقويت با استفاده ژاكت بتني شده است. در روش تقويت با استفاده از بتنUHPFRC بدون نياز به آرماتور بندي و تنها با استفاده از لايه‌اي نازك از اين بتن، عمليات مقاوم سازي تير‌هاي بتن‌آرمه انجام مي‌شود.
در اين پژوهش 9 تير بتن‌آرمه به ابعاد 1000×140×120 ميلي متر در دو گروه با استفاده از بتنUHPFRC، به صورت خمشي و برشي تقويت شدند و تحت آزمايش خمش چهار نقطه‌اي قرار گرفتند. ضخامت بتنUHPFRC برابر با 15 ميلي متر و از 2 درصد الياف فولادي در ساخت آن استفاده شد. هم‌چنين در تقويت نمونه‌ها از روش متداول EBR و روش EBROG استفاده شد. در روش EBROG از دو گروه شيار با ابعاد مقطع 10×10 ميلي متر با فاصله‌ي 30 ميلي متر و هم‌چنين از ابعاد شيار 5×5 ميلي متر با فاصله‌ي 15 ميلي متر به صورت طولي و عرضي استفاده شد. علاوه بر اين در نمونه‌هاي گروه دوم (تقويت برشي) جهت بررسي اثر زاويه‌ي شيار، شيار‌هاي قائم و مورب با زاويه‌ي 45 درجه نسبت به محور طولي تير، مورد بررسي قرار گرفت. لازم به ذكر است كه در اين پژوهش شاخص‌هاي شكل پذيري و استهلاك انرژي مورد بررسي قرار گرفته است.
نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد، در تقويت تير بتن‌آرمه به صورت خمشي با استفاده از بتنUHPFRC و به روشEBR ظرفيت باربري نسبت به نمونهي شاهد، 26 درصد افزايش مي‌يابد. هم‌چنين در نمونه‌هاي تقويت شده به صورت خمشي و با روش EBROG كه شامل نمونه‌هاي تقويت شده با ابعاد شيار 10×10 ميلي متر با فاصله‌ي 30 ميلي متر و هم‌چنين ابعاد شيار 5×5 ميلي متر با فاصله‌ي 15 ميلي متر مي‌شود، ظرفيت باربري نسبت به نمونهي شاهد به ترتيب 35 و 46 درصد افزايش يافته است. علاوه بر اين، در نمونه‌هاي تقويت شده به صورت برشي و با بتنUHPFRC و به روشEBR، ظرفيت باربري نسبت به نمونهي شاهد بدون خاموت، 119 درصد افزايش مي‌يابد. هم‌چنين در نمونه‌هاي تقويت شده به صورت برشي و با بتنUHPFRC و به روشEBROG كه شامل نمونه‌هاي با ابعاد شيار 5×5 ميلي متر با فاصله‌ي 15 ميلي متر و با زاويه‌‌هاي 90 و 45 درجه نسبت به محور طولي تير مي‌شود، ظرفيت باربري نسبت به نمونهي شاهد بدون خاموت، به ترتيب 141 و 154 درصد افزايش مي‌يابد. هم‌چنين در نمونهي تقويت شده به صورت برشي و با بتنUHPFRC و به روشEBROG كه شامل نمونهي با ابعاد شيار 10×10 ميلي متر با فاصله‌ي 30 ميلي متر و با زاويه‌ي شيار 45 درجه مي‌شود، ظرفيت باربري 134 درصد نسبت به نمونهي شاهد بدون خاموت افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين، در نمونه‌هاي تقويت شده به صورت برشي، انرژي مستهلك شده به طور ميانگين 900 درصد نسبت به نمونهي شاهد بدون خاموت افزايش مي‌يابد.
چكيده انگليسي :
Concrete jacketing can be used to strengthen reinforced concrete (RC) beams; however, it has not been widely used in recent years due to drawbacks such as an increased section size and a time-consuming process. Ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) has been used in place of conventional concrete in concrete jacketing in light of higher mechanical properties, including compressive and tensile strengths. This method requires no rebars, and strengthening is performed through only a thin layer of UHPFRC.
This study implemented flexural and shear strengthening of nine 120×140×1000 mm RC beams in two groups using UHPFRC and performed four-point flexural testing. In current research, UHPFRC jackets with thickness of 15 mm and 2% steel fibers was employed. Moreover, the externally bonded reinforcement (EBR) and externally bonded reinforcement on grooves (EBROG) methods were used. For the EBROG method, two groups of grooves with a section size of 10×10 mm and a spacing of 30 mm and a section size of 5×5 mm and a spacing of 15 mm were used in longitudinal and transverse configurations. Furthermore, for the specimens of the second group (shear-strengthened specimens), vertical and diagonal grooves with an angle of 45 degrees from the longitudinal axis of the beam were studied to measure groove inclination effects. It should be noted that ductility and energy dissipation were also studied.
It was found that the flexural strengthening of RC beams with UHPFRC through EBR method raised the load carrying capacity by 26% compared to the control specimen. Furthermore, the flexural strengthening of specimens using EBROG through 10×10 mm grooves with 30 mm spacing and 5×5 mm grooves with 15 mm spacing enhanced the load carrying capacity by 35% and 46%, respectively. The shear strengthening of specimens with EBROG method through 5×5 mm grooves with 15 mm spacing at inclinations of 90 and 45 degrees with respect to the longitudinal axis increased the load carrying capacity by 141% and 154%, respectively. In addition, shear strengthening with EBROG method through 10×10 mm grooves with 30 mm spacing and 45-degree inclination from the longitudinal axis led to a 134% higher load carrying capacity compared to the control specimen. The shear-strengthened specimens showed an average energy dissipation enhancement of 900%.
استاد راهنما :
عليرضا سلجوقيان
استاد مشاور :
داود مستوفي نژاد
استاد داور :
محمدرضا افتخار , حامد هفت برادران
