انتخاب صفحه

چکیده

امروزه استفاده از مصالح ساختمانی سبک بسیار متداول شده است . در همین راستا بتن هوادار اتوکلاو شده Autocalved Aerated concreteیا AAC برای اولین بار در سال ١٩٢٣ توسط یک آرشیتکت سوئدی اختراع گردید. از آن پس استفاده از این نوع بتن فوق سبک ابتدا در اروپا و سپس در آمریکا و دیگر نقاط جهان به صورت چشمگیری به عنوان یک نوع بتن غیر سازه ای افزایش یافت‌. با توجه به چگالی پایین این نوع بتن در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی و بتن های معمولی ، مقاومت نهایی پایین و رفتار بسیار ترد را از خود نشان داده است‌. لیکن در این پژوهش بر آن شدیم تا تاثیر استفاده از مواد کامپوزیتی مانند ورقه های ساخته شده از الیاف پلیمری (FRP)‌و آرماتورهای فولادی ، را در افزایش مقاومت فشاری و خمشی بتن سبک هوادار اتوکلاو شده سبک هوادار (AAC) را مورد بررسی قرار دهیم‌. در این تحقیق نمونه های ساخته شده از بتن سبک هوادار (AAC) را با و بدون مقاوم سازی توسط مواد مذکور، تحت آزمایشات فشاری و کششی‌(‌خمشی‌) قرار داده و رفتار نهایی آنها را با هم مقایسه کرده و راهکارهایی برای افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن سبک هوادار (AAC) ارایه گردد. ضمنا در این تحقیق نفوذپذیری گازی و آب بتن سبک هوادار (AAC) مورد بررسی قرار گرفته است‌. نتاچ نشان داد که استفاده از FRP و میلگرد های با نمره پائین در الگوهای متفاوت ، باعث افزایش ظرفیت باربری‌- خمشی و فشاری و همچنین کاهش تغیرشکلهای نمونه های بتن سبک هوادار (AAC) خـواهد بود.
کلمات کلیدی : Autoclaved Aerated Concrete ، تسلیح‌ ، بتن هوادار اتوکلاو شده گازی‌(‌هوا) ،‌ نفوذپذیری آب ، نفوذ پذیری

ورقهای پلیمری ومیلگرد بر روی عملکرد سازه ای بلوک های ساخته شده از بتن سبک هوادار

ورقهای پلیمری ومیلگرد بر روی عملکرد سازه ای بلوک های ساخته شده از بتن سبک هوادار

فهرست مطالب
فصل ١ : مقدمه

۱-۱- مقدمه

سالهاست که بتن به عنوان یکی از مواد پر مصرف در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به وزن مخصوصی بالای بتن ، ساختمانهای بتنی حدود ۳۰ درصد از ساختمانهای ساخته شده از فولاد سنگین تر هستند . همین مورد باعث افزایش نیروهای جانبی از جمله زلزله در ساختمان با اسکلت بتنی نسبت به ساختمان مشابه فولادی شده است. در این راستای کاهش وزن ساختمان رابطه مسقیم با کاهش نیرو برشی زلزله خواهد داشت. استفاده از مصالح سبک برای کاهش وزن کلی ساختمان یکی از راهکارهای کم کردن نیروی زلزله است. حدود ۸۷ سال پیش بتن هوادار اتوکلاو شده توسط یک آرشیتکت سوئدی به نام اکسل اریکسون اختراع گردید که دارای ویژه گی های غیر سازه ای بسیار مفیدی ازجمله : عایق حرارتی و صوتی و … بود اما از منظر کاربرد سازهای امکان استفاده از این نوع بتن با توجه به فوق سبک بودن آن و نیز رفتار ترد و شکننده آن وجود نداشت. در بتن هاى شوی برای افزایش مقاومت و رفتار بتن ، از آرماتورها و ورقه های کامپوزیتی (FRP) استفاده میشود گهٔ همین مواد نیز برای افزایش ظرفیت باربری بتنهای سبک هوادار (AAC) نیز کاربرد دارند و میتوانند تا حدودی رفتار سازه ای بتن سبک هوادار 2 .را ارتقا بخشد (AAC)در این پژوهش بررسی های انجام گرفته بر روی رفتار فشازی و خمشی بتن سبک هوادار (AAC) و همچنین نفوذپذیری گازی و آبی این نوع بتن مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. به این منظور سعی شده است که مطالب با نشان دادن تصاویر و ارایه اطلاعات لازم در مورد عواملی که در بهبود ظرفیت فشاری و خمشی بتن سبک هوادار (AAC) موثرند بیان گردند.

1-1-مقدمه     3

12-اهداف تحقیق 4

1-3-اهم مطالب ارائه شده درپایان نامه 4

برش دادن بلوک های بزرگتر بوسیله اره جهت تهیه آزمون ها

برش دادن بلوک های بزرگتر بوسیله اره جهت تهیه آزمون ها

فصل ٢ : بتن هوازاء اتوکلاو شده

۱-۲ – مقدمه

 با توجه به پیشرفت های تکنولوژی در تمامی زمینه های صنعت ساختمان ، استفاده از مواد و مصالح بادوام تر و دارای ویژه گی های خوبی مانند عایق بودن ، سبکی و … روز به روز افزون تر می گردد. همانطور که میدانیم استفاده از مصالح سبک و مقاوم باعث کاهش نیروی های برشی جانبی مانند زلزله میگردد. مسئله دیگر بحث آتش سوزی و آکوستیکی و نفوذ پذیری هوا و آب در اکثر اجزای غیر سازه ای می باشد که یکی از اهداف اصلی تولید این نوع بتن است. در همین راستا مصالحی مانند بتن هوادار اتوکلاو شده که یکی از مصالح سبک با ساختار متخلخل می باشد تولید گردید. این نوع از بتن برای اولین بار در سال ۱۹۲۳ توسط یک آرشیتکت سوئدی به نام جان اکسل اریکسون که بطور اتفاقی در حال اتوکلاو کردن بتن هوادارایی جهت تسریع زمان عمل آوری آن بود، ابداع گردید و از آن پس کشورهای زیادی از آن استفاده کردند انجمن های بتن هوادار اتوکلاو شده اروپا (EAACA) و آمریکا (AACPA) بترتیب در سالهای ۱۹۸۸ و ۱۹۹۸ تاسیس شده اند. درحال حاضر در ۴۰ درصد ساخت و ساز در بریتانیا و ۶۰ درصد در ألمان از این نوع بتن استفاده میشوددر اروپا شرکت معروف YTONG آلمان و در قاره آمریکا شرکت Hebel ایالات متحده تولید کننده اصلی بتن سبک هوادار (AAC) می باشند. در کشورمان نیز چند سالی است که استفاده از این نوع بتن شروع شده است. در ایران بتن سبک هوادار (AAC) را شرکت سیلیسی آرا و … با نام تجاری SILEX و HEBLEX به صنعت ساختمان * ده اند. در آمریکای شمالی از دهه ۹۰ به بعد بطور مدرن از بتن سبک هوادار (AAC) استفاده شد. سال ۱۹۹۵ تولید صنعتی این نوع بتن در آمریکا اغاز شد. لازم به ذکر است که کاربرد این 8 تر غیر سازه ای بوده و کاربرد سازه ای آن بسیار محدود می باشد. قطعات ریز و شکسته شده از بتن مشبک هوادار (AAC) در عملیات بازیافت به عنوان سنگدانه اصلی در ساخت یتن تازه AAC میتواند مورد استفاده قرار گیرد.در ضمن انرژی لازم برای تولید  این نوع بتن از دیگر مواد و مصالح بنایی در ساختمان ، کمتر می باشد

2-1-مقدمه     6

2-2-تعریف بتن سبک هوادار 7

2-3-مشخصات AACا  7

2-3-1-چگالی (وزن مخصوص)  7

2-3-2-مقاومت فشاری 8

2-3-3-مقاومت کششی 8

2-3-4-مدول الاستیسیته 9

2-3-5-ضریب پواسون 10

2-3-6-مقاومت برشی 10

2-3-7-هدایت گرمایی 140

2-3-8-دوام 11

2-4-مواد اولیه تشکیل دهنده 12

2-5-نحوه ساخت 12

2-5-1-مراحل ساخت 12

2-6-انواع پانلهای ساخته شده 15

2-7-مزایای بتن AACا 15

2-7-1-مقاوم دربرابر آتش سوزی 15

2-7-2-عایق صوتی 16

2-7-3-مقاوم دریخ زدگی 16

2-7-4-مقاوم دربرابر حمله سولفاتها 16

2-7-5-سهولت استفاده 17

2-7-6-تنوع دراشکال مورد استفاده 17

2-7-7-مصرف انرژی پایین درتولید 18

2-7-8-مصرف مواد خام(اولیه) پایین درتولید 18

2-7-9-دیگرمزایا 19

2-7-10-معایب بتنAACا  19

2-8-مقایسه بتن AAC با بتن معمولی 20

2-9-نحوه استنفاده از بلوک های بتن AACا 20

2-10-الزامات برای بلوک های دیواری ساخته شده با بتن AACا 23

2-11-الزامات برای پانل های دیواری مسلح ساخته شده با بتن AACا 24

تهیه آزمون های استوانه ای بوسیله اره گرد بر

تهیه آزمون های استوانه ای بوسیله اره گرد بر

فصل ٣ : الیاف پلیمری مسلح

۱-۳ – مقدمه

 استفاده از کامپوزیت های با زمینه پلیمری در بهسازی سازه های بتن آرمه طی سالیان اخیر از رشد قابل توجهی برخوردار بوده است که دلیل اصلی آن نیاز به افزایش عمر بهره برداری و ارتقای اساسی زیرساختها در تمامی نقاط دنیا میباشد . از ویژگی های اصلی کامپوزیت های پلیمری می توان مقاومت مناسب در برابر خوردگی، سادگی اجرا در محل نصب و سبکی آنها را برشمرد. عامل دیگر در گسترش کاربری مصالح FRP کاهش قیمت این مصالح می باشد. شاید یک دهه قبل استفاده از کامپوزیت های FRP روشی لوکس و گران قیمتی به نظر می رسید ولی اکنون قیمت این مصالح به مراتب تنزل نموده است . در گذشته ای نه چندان دور مدارک فنی بسیار محدودی در این رابطه وجود داشت ، لیکن امروزه تعداد قابل توجهی از مقالات علمی نشریات و کنفرانس های مربوط به بحث کاربرد این مصالح در مقاوم سازی اختصاص دارد . این رشد فزاینده شاهد رویکرد و اهمیت این فناوری نو می باشد که به دنبال گسترش نیاز و توجه به تقویت با استفاده از مصالح کامپوزیت و به منظور کاربردی نمودن دانش فنی، روش های طراحی نیز تدوین گردیدند تا در بخش حرفه مورد استفاده قرار گیرند . تبیین روش های تحلیلی و در نظر گرفتن ضرایب ایمنی در طراحی با ملاحظات اقتصادی منجر به تدوین دستورالعملها و آیین نامه های محاسباتی و اجرایی شدند که از آن جمله میتوان به آیین نامه های ISIS کاناداfib اروپا و ACI-۴۴۰ R ایالات متحده اشاره نمود.

3-2-تاریخچه

مواد کامپوزیتی FRP موادی بسیار مقاوم در محیط های خورنده همچون محیط های نمکی و قلیایی هستند . به همین دلیل امروزه کامپوزیت های FRP، موضوع تحقیقات توسعه ای وسیعی به عنوان جانشین میلگردهای فولادی ، کابل های پیش تنیدگی و مواد و مصالح مقاوم کننده شده اند.بعد از جنگ جهانی دوم ابتدا از FRP به صورت یک جسم شیشه ای جامد برای ساختن چوب ماهیگیری و گلف ، پایک پرچم و چوب اسکی استفاده می شد به تدریج از FRP در ساخت تجهیزات الکتریکی به دلیل مقاومت کششی و فشاری بالا و قابلیت نارسایی هادی نبودن الکتریکی بالا استفاده شد و امروزه کاربردهای مختلف آن در تولیدات خانگی چون نردبان ، کانلهای تهویه وریلها به وضوح قابل ملاحظه است . به طور کلی می توان گفت FRP کاربردهای وسیعی در زمینه های مختلف چون خودروسازی ، الکترونیک ، پزشکی ، هوافضا، ساختمان سازی و . . . دارد. سیستم های FRP به صورت پوشش های بیرونی و به منظور افزایش مقاومت و بهسازی سازه های بتنی موجود از اواسط دهه ۱۹۸۰ تاکنون در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. تعداد پروژه هایی که در ارتباط با سیستم های FRP در سطح جهان مورد استفاده قرار گرفته، بطور چشمگیری افزایش یافته است ، به طوری که طی ۱۰ سال گذشته از تعداد اندک به چندین هزار پروژه در حال حاضر رسیده است اعضای سازه های تقویت شده با سیستم های FRP به صورت پوشش های بیرونی تیرها، دال ها، ستون ها،یوارها و …، بکار برده می شود

3-1-مقدمه 27

3-2-تاریخچه FRPا     28

3-3-تعریف FRPا 28

3-4-ساختار FRPا 28

3-5-انواع الیاف(فایبر) 28

3-5-1-الیاف پلیمری ازجنس شیشه 28

3-5-2-الیاف پلیمری از جنس کربن       29

3-5-3-الیاف پلیمری ازجنس آرامید 29

3-6-ویژگی های FRPا      30

3-7-کاربردهای FRPا      30

3-8-خصوصیات مکانیکی FRPا     31

3-8-1-رفتار کششی FRPا      31

3-8-2-رفتار فشاری FRPا     32

3-8-3-امتداد وجهت FRPا      32

3-8-4-پایایی 32

3-8-5-کنترل کیفی سیستم FRPا           32

3-9-ماتریس(رزین) 33

3-9-1-عمل آوری رزین 33

3-10-سیستم چسباندن تر 34

دستگاه دینالوگر

دستگاه دینالوگر

فصل ۴ : مروری بر مطالعات گذشته

۱-۴- مقدمه

 با توجه به استفاده روز افزون از بتن سبک هوادار (AAC) در کشورهای توسعه یافته تحقیقاتی در مورد بررسی خصوصیات سازه ای بتن سبک هوادار (AAC) تحت شرایط مختلف با و بدون مقاوم سازی انجام گرفته است. المانهای متفاوتی از سازه ها مورد مطالعه قرار گرفته که در این فصل به آنها اشاره میگردد.

4-1-مقدمه 36

4-2-مطالعات سازه ای انجام شده برروی بتن AACا 36

4-2-1-بررسی رفتار دیوارهای برشی  36

4-2-2-بررسی رفتار فشاری وکششی 36

4-2-3-بررسی رفتار دالهای سقفی 37

4-2-4-دیگر تحقیقات 37

مد شکست نمونه های AAC-15-c

مد شکست نمونه های AAC-15-c

فصل ۵ : آزمایشهای تعین نفوذپذیری گازی و آبی بتن هوادار اتوکلاو شده

۱-۵- مقدمه

اندازه گیری میزان نفوذپذیری در اجسام متخلخل، روشها و بسیال های متفاوتی دارد. یکی از سیال هایی که اخیرا رواج گستردهای یافته، سیال های گازی ای هستند که نسبت به ماده ی متخلخل، خنثی باشند؛ یعنی با ماده ی متخلخل، واکنشی نشان ندهند. از آنجا که نیتروژن موجود در هوا، گازی است خنثی، و اکسیژن آن نیز در دماهای معمولی، واکنش خاصی با بتن هوادار اتوکلاو شده ندارد، هوا را به عنوان سیالی پژوهشی حاضر برگزیدیم. این آزمایشات شامل اندازه گیری پارامتر K ( نفوذپذیری ) می باشد. با توجه به مباحثی که در فصل آشنایی با بتن سبک هوادار (AAC) ذکر گردید این نوع بتن جزء بتن های سلولی با ساختار متخلخل است که دارای خلل و فرج زیادی می باشد . لازم به ذکر است در موادی که دارای ساختار متخلخل هستند عموما نفوذپذیری گازی (هوا) و آبی بالایی انتظار می رود. با این تفاسیر در این بخش ، به تشریح آزمایشات تعیین نفوذپذیری نمونه های بتنی از بتن سبک هوادار (AAC) می پردازیم و در نهایت در فصل بعد ، به مقایسه نتایج حاصله با دیگر انواع بتن ها و سایر مصالح می پردازیم . دلیل انجام این آزمایشات بررسی میزان نفوذ پذیری این نوع حاص بتن و مقایسه آن با دیگر مصالح ساختمانی و بتن های معمولی بوده و یافتن رابطه ای مابین میزان نفوذ پذیری و مقاومت فشاری بتن هوادار سبک است

5-1-مقدمه 39

5-2-قسمت های اصلی برنامه آزمایشگاهی 40

5-3-تعیین نفوذپذیری گازی(هوا) بتن سبک هوادار(AAC)    40

5-3-1-اجزاء دستگاه آزمایش نفوذپذیری 40

5-3-2-آماده سازی نمونه ها 43

5-3-3-انجام آزمایسش نفوذپذیری گازی(هوا) برروی بتن هوادار 45

5-3-3-1-نتایج آزمایشات تعیین نفوذپذیری گازی(هوا)  46

5-3-4-آزمایشات نفوذ آب 49

5-3-5-بررسی نتایج آماری نفوذپذیری گازی وآب بتن سبک هوادار 51

5-3-6-خلاصه نتایج آزمایات نفوذپذیری 52

برش آسان قطعات

برش آسان قطعات

فصل ۶ : آزمایشات بررسی رفتار فشاری بتن هوادار اتوکلاو شده

۱-۶ – مقدمه

استفاده سیستم مرکب ( کامپوزیتی ) شامل ورق های FRP و اعضای بتنی به سال ۱۹۸۰ میلادی بر میگردد در دهه گذشته استفاده از این سیستم به طور چشمگیری افزایش یافته است . در این سیستم اعضای مختلف سازه ای مانند تیرها، ستونها، دالها، دیوارها و … بوسیله استفاده از الیاف و ورقه های FRP مقاوم سازی می شوند. البته برای تقویت سازه های خاصی مانند سیلوها، مخازن ، و … نیز کاربرد دارد.در این روش با چسباندن لایه یا لایه هایی از FRP در دو نوع شیشه و کربن بوسیله چسب اپوکسی میتوان میزان ظرفیت فشاری اعضای سازه ای را افزایش داده و با صرف هزینه ای مناسب ، المان های سازه ای را در مقابل بارهای وارده تسلیح نمود. با توجه به اینکه بتن سبک هوادار (AAC) نسبت به بتن معمولی دارای مقاومت فشاری به مراتب کمتری می باشد لذا استفاده از این نوع بتن به تنهایی به عنوان المانهای سازه ای نمی تواند انجام پذیرد لیکن با روشهایی که در این فصلی ذکر گردیده است می توان مقاومت فشاری آنرا تا حدودی افزایش داد.

۶- ۲-۱- ۲- نمونه های فشاری مورد نیاز جهت ازمایش مقاومت فشاری

همانطوریکه در بخشی ۵- ۳-۲-۱ توضیح داده شد با استفاده از اره ها و روش های مذکور نمونه های مکعبی در اندازه های مختلف به صورت مقاوم سازی نشده به تعداد ۱۲ نمونه مطابق مشخصات جدولی ۶-۱ جهت آزمایش مقاومت فشاری آماده می شوند . همزمان با این کار ، تعداد ۱۲ نمونه مکعبی دیگر برابر جدولی ۶-۲ مقاوم شده با ورقه هایی از الیاف پلیمری کربن CFRP و تعداد ۱۲ نمونه مکعبی دیگر برابر جدولی ۶-۳ مقاوم شده با ورقه هایی از الیاف پلیمری شیشه GFRP تهیه میگردند. در ابعاد یکسان ، نمونه ها در حدود ۲ درصد با هم اختلاف وزن داشتند که البته با توجه به اندازه های بسیار دقیقی که نمونه ها بریده شده اند بازهم در حدود ۱ میلیمتر ابعاد با هم در نمونه های مختلف تقاوت داشت اما تقریبا تمامی نمونه ها دارای چگالی یکسانی بودند.

6-2-طراحی فشاری

دورپیچ کردن انواع معینی از اعضای فشاری توسط سیستم های FRP آن اعضا را محصور کرده و منجر به افزایش مقاومت فشاری اعضا می گردد. از محصورشدگی برای افزایش شکل پذیری اعضا تحت ترکیب نیروهای محوری و خمشی هم استفاده می شود. برای محصور کردن یک عضو بتنی، لازم است راستای الیاف تاحد امکان عمود بر محور طولی عضو باشد. در این ارتباط، الیاف حلقوی مشابه تنگ های بسته یا خاموت های مارپیچی فولادی می باشند . در محاسبه مقاومت فشاری محوری عضو باید از سهم الیاف موازی با راستای طولی آن صرفنظر گردد.هنگامی که ستون یا عضو فشاری تحت بارهای لرزه ای قرار گیرد، مسئله ظرفیت جذب انرژی و شکل پذیری ستون اهمیت می یابد. در این ارتباط مقاوم سازی یا بهسازی آن عضو با افزایش شکل پذیری انجام می گیرد. هرچند میتوان با تعبیه صفحات FRP به صورت طولی در امتداد ستون مسئله افزایش مقاومت خمشی آن را نیز تامین نمود.

6-1-مقدمه 54

6-1-1-آزمایش تعیین مقاومت فشاری 54

6-1-1-1-نمونه برداری آزمونه های مکعبی 54

6-1-1-2-شکل واندازه آزمونه ها 54

6-1-1-3-تعداد آزمونه ها 54

6-1-1-4-چگونگی آماده سازی آزمونه ها 55

6-1-1-5-اندازه گیری ابعاد وتعیین حجم آزمونه ها  55

6-1-1-6-انجام آزمون مقاومت فشاری  55

6-1-1-7-آزمون مقاومت فشـاری     55

6-1-2-انجام آزمایشات فشاری     56

6-1-2-1-نمونه برداری    56

6-1-2-2-نمونه های فشاری مورد نیاز جهت آزمایش مقاومت فشاری         57

6-1-2-3-نحوه ساخت نمونه های فشاری مقاوم سازی شده با FRPا  57

6-1-2-4-مشخصات الیاف FRP و چسب بکار رفته     59

6-1-2-5-نحوه انجام آزمایشات فشاری   60

6-1-2-6-نتایج آزمایشات فشاری      62

6-1-2-6-1-نتاچ آزمایش فشاری نمونه های -O ١٠ AACا      62

6-1-2-6-2-نتایج آزمایش فشاری نمونه های -C ١٠ AACا    63

6-1-2-6-3-نتایج آزمایش فشاری نمونه های -G . ١ AAا   64

6-1-2-6-4-نتایج آزمایش فشاری نمونه های D -‌۵١ AACا 66

6-1-2-7-خلاصه نتایج آزمایشات فشاری     68

6-2-طراحی فشاری   69

6-2-1-محصور شدی          70

6-2-2-مدلهای تنش‌-کرنش بتن محصورشده    71

6-2-3-مقایسه نتایج آزمایشهای فشاری با روابط طراحی فشاری    72

نمونه های کرگیری شده توسط اره گرد براز بتن سبک هوادار

نمونه های کرگیری شده توسط اره گرد براز بتن سبک هوادار

فصل ٧ : آزمایشات بررسی رفتار خمشی (‌کششی‌) بتن هوادار اتوکلاو شده

۳-۷- نتایج آزمایشات خمشی

با توجه به جداول مشخصات نمونه های خمشی در الگوهای مختلف مقاوم سازی و بدون مقاوم سازی بندهای ۵-۳-۳-۲ تا ۵-۳-۳-۴ می بینیم که آزمایشات خمشی به سه قسمت تقسیم شده اند. یکسری آزمایشات جهت تعین مقاومت خمشی نمونه های خمشی (تیر) ساده ( بدون مقاوم سازی ) در طول های ۴۰ و ۶۰ سانتی متری بود. سری دوم آزمایشات ، تعین ظرفیت خمشی همین نمونه ها با ابعاد داده شده لیکن مقاوم شده بوسیله پیچاندن الباف پلیمری مسلح FRP از جنسی کربن که به آنها CFRP گفته می شود در الگوهای مختلف مقاوم سازی و در نهایت سری سوم آزمایشات بر روی نمونه های خمشی که بوسیله الیاف پلیمری مسلح FRP از نوع شیشه یا GFRP مقاوم سازی شده اند، انجام گرفت. در این بخش به نتایج آزمایشات مذکور می پردازیم.

۱-۳-۷- نتایج آزمایشات خمشی بر روی نمونه های ساده (بدون مقاوم سازی)

همانطوریکه در جدول ۷-۴ می توان دید مشخصات و ابعاد آزمونه های خمشی بدون مقاوم سازی به دو اندازه در ابعاد تقسیم شده است که شامل نمونه های خمشی با ضخامت ۱۰ و ۱۵ و طول های به ترتیب ۴۰ و ۶۰ سانتی متر می باشد ( بند ۵-۳-۳-۳). پس از انجام آزمایشات خمشی مطابق بند (۵-۳-۳-۵)، اطلاعات و داده های بدست آمده را تجزیه و تحلیل تموده و نتایجى شامل نمودارهای تنش-کرنش، تعین ماکزیمم تنش های خمشی نمونه های مختلف را استخراج نمودیم که در ذیل به انها اشاره می شود. در ضمن مُد شکست هر سری از نمونه ها نیز ارایه میگردد. ابتدا نتایج مربوط به نمونه های بطول ۴۰ سانتی متر ارایه می گردد. سپس نتایج نمونه های ۶۰ سانتی متری در ادامه آمده است. در تمامی شکلهای نمودار های تنش-کرنش ، نمودار سمت چپ در نمونه های بدون FRP تنش-کرنش عرضی بتن سبک هوادار (AAC)، نمونه های دارای FRP تنش-کرنش FRP و در نمونه های دارای میلگرد، تنش-کرنش میلگرد را نشان می دهد.

7-1-مقدمه 74

7-2-آزمایش تعیین مقاومت خمشی 75

7-2-1-آزمایش مورد استفاده 75

7-2-1-2-نمونه برداری آزمونه های منشوری 75

7-2-1-3-شکل واندازه آزمونه ها 75

7-2-1-4-تعداد آزمونه ها 75

7-2-1-5-بررسی ظاهری آزمون هها وتعیین ابعاد  76

7-2-1-6-انجام آزمون مقاومت خمشی 76

7-2-1-7-تعیین مقاومت خمشی 77

7-2-2-انجام آزمایشات خمشی 78

7-2-2-1-نمونه برداری 78

7-2-2-2-ساخت نمونه های خمشی شاهد 78

7-2-2-3-ساخت نمونه های خمشی مقاوم سازی شده با FRPا 78

7-2-2-4-ساخت نمونه های خمشی مقاوم سازی شده با آرماتور 81

7-2-2-5-نحوه انجام آزمایشات خمشی 85

7-2-2-6-Setup نحوه انجام آزمایشات خمشی 86

7-3-نتایج آزمایشات خمشی 87

7-3-1-نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های ساده 87

7-3-1-1-نتایج آزمایش خمشی نمونه های AAC-40-oا          87

7-3-1-2-نتایج آزمایش خمشی نمونه های AAC-60-oا      87

7-3-2-نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های مقاوم شده با الیاف FRPا 89

7-3-2-1-نتایج آزمایش خمشی نمونه های AAC-40-C-Bا    89

7-3-2-2- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-40-c-B&Tا 90

7-3-2-3- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-40-C-B&T&Hا 91

7-3-2-4- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-40-G-Bا 92

7-3-2-5- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-40-G-B&Tا 94

7-3-2-6- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-40-G-B&T&Hا   95

7-3-2-7- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-C-Bا  96

7-3-2-8- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-C-B&Tا   96

7-3-2-9- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-C-B&T&Hا     97

7-3-2-10- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-G-Bا  98

7-3-2-11- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-G-B&Tا  99

7-3-2-12- نتایج آزمایش خمشی نمونه هایAAC-60-G-B&T&Hا   100

7-3-3-نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های مقاوم شده بامیلگردهای فولادی 100

7-3-3-1-نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های  AAC-40-6ا    101

7-3-3-2- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه هایAAC-40-6-EBا 101

7-3-3-3- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه هایAAC-40-8ا    102

7-3-3-4- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه هایAAC-40-10ا  103

7-3-3-5- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه هایACC-60-6ا   104

7-3-3-6- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه هایAAC-60-6-EBا    105

7-3-3-7- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های AAC-60-8ا    106

7-3-3-8- نتایج آزمایشات خمشی برروی نمونه های AAC-60-10ا   107

7-3-4-خلاصه نتایج آزمایشات خمشی(کششی)  109

7-4-طراحی خمشی 111

7-4-1-فرضیات 111

7-4-2-کرنش درمصالح FRPا       111

7-4-3-تنش درمصالح FRPا       111

7-4-4-مقاومت نهایی تیرهای مقاوم شده با FRP درناحیه کششی 111

7-4-5-مدل تحلیلی AAC/FRP با الیاف درناحیه کشش وفشار 112

7-4-5-1-فرضیات 112

7-4-5-2-مقاومت خمشی مقطع AAC/FRP با الیاف FRP درنواحی کششی وفشاری 112

7-4-6-مقاومت نهایی تیرهای مستطیلی با آرماتورکششی 113

7-4-7-مقایسه نتایج آزمایشهای خمشی نمونه های Aac/FRP با روابط طراحی خمشی 114

7-4-8-مقایسه نتایج آزمایشهای خمشی نمونه های مقاوم شده با میلگرد با روابط طراحی خمشی 115

7-5-نتیجه گیری 115

7-6-پیشنهادات وارائه راهکار  117

سطح مقطع نمونه ها پس از برداشتن لایه خوابیده شده

سطح مقطع نمونه ها پس از برداشتن لایه خوابیده شده

فهرست جداول

۲- ۱- مقایسه ویژگی های بتن AAC و بتن معمولی      20

 ۵- ۱- میزان نفوذپذیری گازی در مقابل میزان دانسیته ( چگالی) بتن سبک هوادار AAC) )      48

۵- ۲- زمان افتادن اولین قطره از نمونه بتن سبک هوادار – First Dropا   51

 ۵- ۳- مقایسه زمان افتادن اولین قطره و نفوذپذیری گازی نمونه های بتن سبک هوادار – First Dropا   51

 ۴-۵ – جدول رگرسیون مابین نفوذپذیری گازی و آب بتن AAC ا  52

۱-۶- مشخصات و ابعاد نمونه های فشاری بدون مقاوم سازی   59

 ۶- ۲- مشخصات و ابعاد نمونه های فشاری مقاوم سازی شده با CFRPا   59

 ۶- ۳- مشخصات و ابعاد نمونه های فشاری مقاوم سازی شده با GFRPا   59

 ۴-۶ – مشخصات الیاف FRP مورد استفاده     59

 ۵-۶ – مشخصات چسب اپوکسی مورد استفاده     60

 ۶-۶- مقایسه میزان حداکثر تنش فشاری نمونه های فشاری با و بدون FRPا  68

۷-۶ – مقایسه ظرفیت فشاری آزمایشگاهی و اسمی نمونههای دارای FRP بر اساس روابط طراحی  72

۱-۷- مشخصات و ابعاد آزمونه های خمشی بدون مقاوم سازی 78

۷- ۲- مشخصات و ابعاد نمونه های خمشی مقاوم سازی با CFRPا   80

 ۷- ۳- مشخصات و ابعاد نمونه های خمشی مقاوم سازی با CFRPا  81

 ۷- ۴- مشخصات و ابعاد نمونه های خمشی مقاوم سازی شده با آرماتور فولادی   85

 ۷- ۵- مشخصات و ابعاد نمونه های خمشی مقاوم سازی شده بالوماتور پولادې للمی شده در انتها بوسیله بولت   85

 ۷- ۶- خلاصه نتایج آزمایشات خمشی و مُد شکست نمونه های مختلف 109

 ۷-۷- مقایسه ظرفیت خمشی آزمایشگاهی و اسمی نمونه های دارای FRP بر اساس روابط طراحی      114

۸-۷ – مقایسه ظرفیت خمشی آزمایشگاهی و اسمی نمونه های دارای آرماتور بر اساس روابط طراحی  115

ماله کشی رج های جدید

ماله کشی رج های جدید

فهرست اشکال

۱-۲: ساختار سلولی و متخلخل بتن AACا     7

 ۲-۲: عرض خلل و فرج بتن AAC ا   8

2-3: رابطه بین مدولی الاستیسیته و چگالی بتن AAC ا  9

۴-۲ : رابطه بین مدول الاستیسیته و رطوبت نسبی بتن AACا 9

 ۵-۲: رابطه بین دانسیته خشک و ضریب پواسون بتن AACا   10

 ۶-۲: رابطه مابین چگالی p و میزان هدایت گرمایی ۸ در بتنAACا  11

 ۷-۲. مقایسه بتن AAC با دیگر مصالح ساختمانی از لحاظ عایق گرما بودن 11

 ۸-۲: مراحل ساخت بتن AAC ( به صورت شماتیک)  12

2-9: قرار گیری بتن AAC در داخل دیگها ( اتوکلاو کردن)  14

۱۰-۲: انتقال بتن AAC بوسیله تریلر  14

 ۱۱-۲ : مقاومت بتن AAC در برابر حرارت بالا    15

۲- ۱۲: محافظت بتن AAC از المان های  سازه ای دیگر در برابر حرارت 15

۱۳-۲: آتش سوزی منطقه ای و سالم ماندن ساختمان ساخته شده از AAC ا       16

 ۲- ۱۴: برشی آسان قطعات بتنAACبا اره 17

2-15 کار پذیری بالا بتنAACا   17

2-16 : اشکال مختلف بلوک های ساخته شده ازAACا  18

2-17:نمودار مقایسه مصرف انرژی دربتن معمولی،آجر وبتن AACا 8

2-18:نمودار مقایسه مصرف مود خام در بتن معمولی،آجر وبتن AACا 19

۱۹-۲ : قراردادن ملات و اهرم های همواره کننده سطح زیر بلوکها بر روی فونداسیون زیر دیوار     21

۲۰-۲: ماله کشی رج های جدید 21

 ۲۱-۲ : انتقال بلوک های جدید به رج های جدید پس از ماله کشی   21

 ۲- ۲۲ : عملیات هموار کردن و ماله کشی زیر دیوار های با بلوک های قائم    22

 ۲۳-۲ : استقاده از گیره ها در وسط ارتفاع بلوک ها         22

 ۲- ۲۴ : استقاده از تخته در بالای سر بلوک ها  23

۱-۳ : منحنی تنش – کرنش الیاف پلیمری در مقایسه با فولاد    30

۱-۵ : برنامه آزمایشات سازه ای و غیر سازه ای به صورت کامل     40

۵- ۱- دستگاه اندازهگیری نفوذ پذیری گازی به روش حجم آب جابهجا شده از آب در حال سقوط   41

 ۲-۵ – تهیه آزمونه های استوانه ای (کر گیری شده ) بوسیله اره گرد بر  43

 ۵- ۳ – نمونه های کر گیری شده توسط اره گرد بر از بتن AACا 43

 ۴-۵- : سطح مقطع نمونه ها در حالت خوابیده پس از کر گیری  44

۵-۵- سطح مقطع نمونه ها پس از برداشتن لایه خوابیده شده    44

 ۶-۵- گریس ( سیلیکون ) کاری سطح جانبی نمونه های استوانه ای 45

 ۷-۵- تقسیم بندی شیرآلات ساختار بالایی دستگاه نفوذپذیری  46

 ۸-۵- : محل قرار گیری سنسورها     46

 ۹-۵ – نتایج نفوذ پذیری نمونه های A.B.C ا    47

 ۵- ۱۰- تصویر بزرگ شده از سطح داخلی بتن (AAC) و وجود خلل و فرج بسته و پیوسته در آن  47

5-11-نمودار نفوذپذیری درمقابل دانسیته    48

 ۵- ۱۲- ادوات آزمایش نفوذ آب ( رایلم-Bilem)   49

5-13 نتایج افتادن اولین قطره آب از نمونه های A,B,C برحسب secا  50

5 – ۱۴- نتایج زمان افت ارتفاع ۵۰ میلیمتری در آزمایش رایلم ازنمونه های A,B,C برحسب secا  50

 ۶- ۱- شمای کلی از روش نمونه برداری از بلوکهای AACا  55

۲-۶-برش دادن بلوکهای بزرگتر بوسیله اره جهت تهیهٔ آزمونه ها    57

 ۳-۶-نمونه مکعبی برش داده شده از بلوک های اصلی بزرگتر   57

 ۴-۶- جهت قرار گیری (الیاف) ورقه های FRP بر روی سطح نمونه های فشاری    58

 ۵-۶- محل قرار گیری کرنش سنج بر روی سطح نمونه های فشاری  58

 ۶- ۶- دستکاه دیتا لوگر Data Loggerا 60

6-7:setup آزمایش فشاری ومحل قرارگیری Load cell و Lvtdها و Strain gauseا  61

6-8: setup آزمایش فشاری ومحل قرارگیری Load cell و Lvtdها و Strain gause(شماتیک)   61

6-9:نمودار تنش فشاری-کرنش محوری وکرنش گوشه نمونه AAC-10-Oا  62

۶- ۱۰ : مد شکست نمونه های ساده فشاری مکعبی AAC-10-Oا 63

۱۱-۶ : نمودار تنش فشاری – کرنش محوری و کرنش گوشه نمونه AAC-10-Oا  63

۱۲-۶: مُد شکست نمونه های نمونه های AAC-10-cا   64

6-13: نمودار تنش فشاری- کرنش محوری و کرنش گوشه نمونهAAC-10-Gا  64

6-14- نمودار تنش فشاری- کرنش محوری و کرنش گوشه نمونهAAC-15-Oا  65

6-15-مد شکست نمونه های AAC-15-0ا   65

6-16-نمودار تنش فشاری،کرنش محوری وکرنش گوشه نمونهAAC-15-Cا     66

6-17-مد شکست نمونه های AAC-15-Cا 66

6-18-نمودار تنش فشاری-کرنش محوری وکرنش گوشه نمونه AAC-15-Gا 67

6-19-منحنی نمونه تنش-کرنش برای بتن محصور شده غیرفعال بوسیله الیاف پلیمری 70

6-20-نمودار تنش-کرنش فشاری بتن محصور نشده،بتن محصول با فولاد و GFRPا 71

7-1-شمایی از روش نمونه برداری آزمونه های خمشی 75

7-2-چگونگی بارگذاری درروش بارگذاری یک نقطه ای 77

7-3-قرارگیری الیاف FRP در نمونه  های خمشی  79

7-4- قرارگیری الیاف FRP درنمونه های خمیش    79

7-5- قرارگیری الیاف FRP + گل میخ درنمونه های خمشی 80

7-6-نحوه قرارگیری بافت الیاف ورقه های FRPا  81

7-7-شیارزن درتهیه آزمون های خمشی دارای میلگرد 82

7-8-شیارایجاد شده توسط شیار زن برای کارگذاری آرماتور درداخل بتن AACا 82

7-9-آزمونه ساخته شده بادوعدد میلگرد طولی 83

7-10-قراردادن یک میلگرد نوع(نمونه با طول 40 سانتی متر)      83

7-11- قراردادن یک میلگرد نوع(نمونه با طول 60 سانتی متر)     83

7-12-قراردادن یک میلگرد،نوع با بولت انتهایی End-Bolt ا        84

7-13- قراردادن دو میلگرد،نوع با بولت انتهایی End-Bolt ا        84

7-14-قراردادن کرنش سنج برروی میلگردها درآزمونه ها 85

7-15-setup آزمون مقاومت خمشی 86

7-16-شکل آزمون خمشی سه نقطه ای با بار متمرکز 86

و….


مقطع : کارشناسی ارشد

تعداد صفحات فایل : 135

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید