مقایسه آزمایشگاهی رفتار برشی تیرهای بتن آرمه معمولی و الیافی با خاموت گذاری مارپیچ پیوسته مستطیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

چکیده

بطور کلی تقویت برشی تیرهای بتن مسلح، توسط خاموت های بسته منفرد صورت می پذیرد. جایگزین کردن خاموت منفرد با خاموتهای مارپیچ پیوسته مستطیلی می تواند ضمن کاهش هزینه ها، سرعت اجرا را نیز افزایش دهد. از طرفی استفاده از بتن‌های الیافی در سازه‌های بتنی به علت دارا بودن خصوصیات منحصر به ‌فرد، رو به گسترش می‏باشد. یکی از روش‌های غلبه بر ضعف های کششی و برشی بتن، مسلح کردن بتن به الیاف می‌باشد. در این مقاله جایگزینی خاموت های بسته منفرد با آرماتورهای مارپیچی پیوسته مستطیلی در تیرهای بتنی و بتن الیافی فولادی (SFRC ) به طور آزمایشگاهی با آزمایش سه تیر تحت بارگذاری استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته است. تیر اول با خاموت گذاری بسته منفرد و بتن معمولی (ST-NC) به عنوان تیر مرجع و دو تیر دیگر با خاموت گذاری مارپیچ پیوسته مستطیلی با بتن معمولی (SP-NC) و بتن الیافی فولادی به میزان 0.75 درصد حجمی (SP-F0.75)، می باشند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که مقاومت برشی‌، جذب انرژی و شکل‌پذیری تیر با خاموت گذاری مارپیچ با بتن الیافی نسبت به تیر بتن معمولی مشابه خود و تیر مرجع بهبود ‌یافته ا‌ست. تیرهای با آرماتورهای مارپیچ مستطیلی پیوسته با بتن معمولی و بتن الیافی به ترتیب 23.8 و 46.5 درصد افزایش ظرفیت برشی را نسبت به تیر مرجع نشان دادند. همچنین، در تیرهای SP-NC و SP-F0.75 جذب انرژی به ترتیب 69 و 158 درصد نسبت به تیر مرجع افزایش یافته است. شکل پذیری تیر تقویت‌شده مارپیچی با بتن معمولی و بتن الیافی به ترتیب 0.87 و 1.17 برابر تیر کنترلی می باشد. نتایج بیانگر کاهش شکل پذیری تیر SP-NC نسبت به تیر کنترلی می باشد که با افزودن 0.75 درصد حجمی الیاف به بتن، ضعف شکل پذیری در تیر SP-NC رفع می گردد. این نتایج مزایای استفاده از خاموت گذاری مارپیچی در تیرهای ساخته شده با بتن الیافی پیشنهاد شده در این مقاله را اثبات می کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Comparison of Shear Behavior of Plain and Fiber Reinforced Concrete Beams with Continuous Rectangular Spiral Reinforcement

نویسندگان [English]

  • Morteza Dehghan 1
  • Ali kheyroddin@semnan.ac.ir 2
  • Mohammad Kazem Sharbatdar 2
1 Faculty of Civil Engineering, Semnan University
2 Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University
چکیده [English]

In general, shear reinforcement of reinforced concrete beams is done stirrups. Replacing stirrups with rectangular spiral reinforcement can increase execution speed and reduce costs. On the other hand, the use of fiber reinforced concrete in concrete structures is expanding due to its unique properties. One of the ways to overcome tensile and shear weaknesses of concrete is to reinforce concrete with fibers. In this article, the replacement of stirrups with continuous rectangular spiral reinforcements in concrete and steel fiber reinforced concrete (SFRC) beams has been experimentally investigated by testing three beams under static loading.The first beam with stirrups and normal concrete (ST-NC) as a reference beam and the other two beams with continuous rectangular spiral reinforcements with normal concrete (SP-NC) and steel fiber reinforced concrete at a rate of 0.75% by volume (SP-F0 .75), are The Experimental results showed that the shear resistance, energy absorption and ductility of the beam with continuous rectangular spiral reinforcements with fiber concrete has improved compared to the normal concrete beam similar to itself and the reference beam. Beams with continuous rectangular spiral reinforcements with normal concrete and steel fiber reinforced concrete showed a 23.8% and 46.5% increase in shear capacity, respectively, compared to th

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Continuous Rectangular Spiral Reinforcement
  • Steel Fiber Reinforced Concrete (SFRC)
  • Shear Strength
  • Energy Absorption
  • Ductility

مراجع

[1] ACI Committee 318. Building code requirements for structural concrete (ACI 318M-19) and Commentary on Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318RM-19), American Concrete Institute (ACI); (2019).
[2] Nilson, N., Winter, G., (1986), Design of Concrete Structures, McGraw-Hill, New York.
[3] Park, R., Paulay, T., (1975), Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons.
[4]  Sidney, M., Young, J.F. and Darwin, D., (2003), Concrete, Prentice Hall.
[5]خیرالدین، علی، دهقان، مرتضی، شربتدار، محمدکاظم، (1397)، بهبود سازه‌ای تیر رابط دیوارهای برشی همبند با جایگزینی بتن الیافی توانمند (HPFRCC) با بتن معمولی، مجله علمی پژوهشی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 3: 471-484
[6] Fascia F., Chiara D.M., Piasanti, G., Iovino, R., (2010), Continuous stirrup with vertical arms and variable pitch for reinforced concrete structures. Schnell S.p.A.
[7] Riva, P., (2009), Cyclic response of column-to-foundation joints with continuous stirrups SPIREX. Schnell technical report.
[8] Sung Eom, T., Min Kang. S., Gun Park. H., Woo Choi. T., Min Jin. J., (2014), Cyclic loading test for reinforced concrete columns with continuous rectangular and polygonal hoops. Journal of Engineering Structures, Elsevier; 67: 39–49.
[9] Kakaletsis J, Karayannis G, Panagopoulos K., (2013), Effectiveness of rectangular spiral shear reinforcement on infilled R/C frames under cyclic loading. Journal of Earthquake Engineering, Taylor & Francis; 15: 1178–1193.
 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 03 دی 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 دی 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 03 دی 1401

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار