ریزمدلسازی اندرکنش بتن و میلگرد

thesis
abstract

بتن یکی از پر کاربردترین مصالح در مهندسی عمران می باشد. این ماده که در حقیقت یک نوع سنگ ساخته ی دست بشر است از مقاومت فشاری قابل قبول و مقاومت کششی بسیار پایین (در حدود 10 درصد مقاومت فشاری) و همچنین رفتاری ترد در کشش برخوردار است. از طرفی در بسیاری از قطعات سازه ای، کشش مستقیم و یا کشش ناشی از خمش ایجاد می شود. به همین جهت برای جبران ضعف مقاومت کششی بتن، ایده ی بتن مسلح ابداع شده است. فولاد مقاومتی بسیار بالا و همچنین رفتاری انعطاف پذیر تحت بارهای کششی از خود نشان می دهد. در اعضای بتن مسلح، بتن پیکره ی عضو را تشکیل می دهد و سختی و مقاومت عضو را تحت بارهای فشاری فراهم می آورد. میلگردهای فولادی در محل هایی که نیروهای کششی به وجود می آیند قرار داده می شوند تا هنگامی که بتن ترک می خورد وظیفه ی تحمل نیروهای کششی را بر عهده گیرند. در مصالح مرکب، نظیر بتن مسلح، رفتار مرکب نیازمند انتقال بار از یک ماده به ماده ی دیگر از طریق پیوند بین آن ها است. لذا شناخت ویژگی های پیوند و عوامل موثر بر آن برای پیش بینی رفتار پیوند در کارهای مهندسی و همچنین مدل سازی آن در تحلیل های سازه ای دارای اهمیت فراوانی است. در تحقیق حاضر به شبیه سازی رفتار پیوند تحت بارگذاری کششی وارد بر میلگرد در آزمایش برون کشی پرداخته می شود. در شبیه سازی مصالح بتن از رویکرد اجزای مجزا استفاده شده است. دانه های بتن به صورت کروی فرض شده اند. این دانه ها به کمک روش بازدارنده ی متوالی ساده و با لحاظ نمودن منحنی دانه بندی به صورت تصادفی در محیط چیده می شوند. اندرکنش بین این دانه ها به کمک میله های اتصال که مراکز دو دانه ی مجاور را به یکدیگر متصل می نمایند بیان می گردد. این میله ها از شبکه بندی دلونی بر روی مراکز دانه های موجود به دست می-آیند. مشخصات هندسی میله ها و رفتار آن ها در بارگذاری های مختلف بر طبق مدل شبکه ی برشی محصور بیان می-گردد. در شبیه سازی میلگرد فولادی از روش اجزای محدود استفاده شده است. المان های میلگرد از نوع چهار گرهی کرنش ثابت می باشند. رفتار فولاد به صورت ارتجاعی خطی در نظر گرفته شده است. از آن جایی که در تحلیل های انجام شده تنش های وارد شده از محل تماس به میلگرد از حد ارتجاعی فولاد تجاوز نمی نمایند فرض رفتار ارتجاعی واقع بینانه است. در شبیه سازی پیوند بین بتن و میلگرد از مفهوم پیوند- لغزش استفاده شده است. در انتقال نیرو بین دو ماده از مفهوم تماس نرم بهره گرفته شده است. بدین منظور در اطراف میلگرد یک لایه ی محافظ تعبیه شده است. وظیفه ی این لایه شناسایی دانه هایی از بتن که در هر لحظه وارد آن می شوند و اعمال نیروی جریمه به این دانه ها به نسبت طول نفوذ آن ها در این لایه می باشد. در انتگرال گیری عددی از روش صریح استفاده شده است. همچنین در هر گام زمانی برای محاسبه ی مقادیر لازم برای گام زمانی بعد از روش تفاضل مرکزی بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از بارگذاری های فشاری تک محوره بر روی نمونه های مکعبی و استوانه ای بتن نشان می دهد که برنامه ی حاضر همانند تحلیل های موجود در مدل شبکه ی برشی محصور قادر به بیان رفتار بتن تحت فشار می باشد. همچنین نمودارهای تنش پیوند- لغزش حاصل از تحلیل برون کشی میلگرد صاف انطباق قابل قبولی با نمودارهای حاصل از آزمایش های تجربی دارد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تحلیل غیرخطی قاب‌های بتن مسلح سه بعدی با تاثیر اندرکنش بتن و میلگرد

در این تحقیق روشی برای تحلیل غیرخطی قاب‌های بتن مسلح سه بعدی تحت اثر بارگذاری تناوبی و بار افزون ارائه شده است. هر قاب بتن مسلح به المان‌های تیر- ستونی و اتصال تقسیم بندی شده و در المان تیر-ستون اثر پیوستگی- لغزش مدل‌سازی شده است. اثر خمش دو محوره در مقطع به همراه نیروی محوری به صورت غیرخطی ولی رفتار پیچشی المان تیر-ستون به صورت الاستیک فرض شده است. در مدل‌سازی المان اتصال اثر بیرون کشیدگی میلگ...

full text

کربناسیون و پتانسیل خوردگی میلگرد در بتن متخلخل

بتن متخلخل به دلیل ویژگی‌های صوتی و آب‌گریزی، در موارد زیادی مانند روسازی‌ها، پانل‌های مسلح، و غیره کاربرد دارد. در این پژوهش، خواص مکانیکی و دوام بتن متخلخل و فولاد مدفون در آن در برابر خوردگی بررسی شده است. کاربرد ترکیبات آب‌گریز در مخلوط نیز در برخی طرح‌های اختلاط در نظر گرفته شده است. از نتایج آزمایش‌ها مشخص شده است که مخلوط‌های بتن متخلخل مورد مطالعه در این پژوهش به واسطه‌ی ساختار متخلخل آ...

full text

ارزیابی آزمایشگاهی اثر ترکیب متاکائولین و پومیس بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خودتراکم

در این مقاله به تاثیر افزودن ترکیب پوزولان­های پومیس و متاکائولین بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خودتراکم، به منظور ارائه طرح اختلاطی مقاوم در برابر عوامل جوی، جهت استفاده در عرشه و پایه پل­ها، اسکله­ها و سازه­های دریایی پرداخته شده است. برای ساخت نمونه های این تحقیق از جایگزینی 10 درصد پومیس و 10درصد متاکائولین و ترکیب­های 10 و 15 درصدی آن­ها به عنوان جایگزین بخشی از سیمان، استفاده شده است. آز...

full text

بررسی آزمایشگاهی رفتار شالوده‌های ساخته شده با بتن سبک و مسلح ‌شده با میلگرد بسپاری (G‌F‌R‌P)

در این نوشتار، کاربرد بتن سبک سازه‌یی در شالوده‌های پیش‌ساخته‌ی مسلح‌شده با میلگردهای بسپاری مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، ۴ نمونه شالوده با مقیاس واقعی مسلح‌شده با میلگرد بسپاری )G‌F‌R‌P( بر روی بستر ماسه‌یی تحت آزمایش قرار گرفتند. یکی از این شالوده‌ها با بتن معمولی و ۳ نمونه‌ی دیگر با بتن سبک سازه‌یی ساخته شدند. همچنین برای کنترل عرض ترک در یکی از نمونه‌های ساخته شده از بتن سبک ...

full text

بررسی آزمایشگاهی خواص مکانیکی بتن سبک وخوردگی میلگرد آن جهت کاربرد در سازه‌های ساحلی و فراساحلی

Leca lightweight particles are used for structural and semi structural concrete in different countries. In Iran it is usually used as Mass lightweight concrete, blokes and partitions. In this research an experimental work carried out using Leca concrete to assess its physical and mechanical properties and possibility of constructing high strength lightweight concrete to use as structural elemen...

full text

اثر میلگرد به عنوان قید در مقابل جمع‌شدگی و نشست خمیری بتن خود‌ تراکم تعمیری

نشست و جمع شدگی خمیری زمانی که بتن حالت خمیری دارد رخ می دهد. در سازه‌های بتن مسلح، حضور میلگرد بر این نشست و جمع‌شدگی موثر است .در این تحقیق 4 نوع بتن تعمیری مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که عبارت‌اند از: بتن خود‌تراکم ساده، حاوی میکروسیلیس، حاوی میکروسیلیس و لاتکس استایرن بوتادین و حاوی میکروسیلیس ، لاتکس و الیاف. اثر میلگرد با قرار دادن آن در ارتفاع‌های مختلف نسبت به سطح بتن ارزیابی شده است. ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023