تأثیر الگوهای بارگذاری سیکلی بر رفتار مکانیکی تیرهای بتنی خودتراکم حاوی الیاف فولادی

بتن، ماده¬ای بسیار ضعیف و شکننده در کشش است. با افزودن الیاف به ماتریس بتن، می¬توان این رفتار را بهبود بخشید. توانایی الیاف در کنترل و توزیع مجدد تنش¬ها پس از ترک¬خوردگی منجر به بهبود در برخی از رفتار سازه¬ای بتن می¬شود. یکی از محدودیت¬های افزودن الیاف به بتن¬های معمولی، مشکلات پیش آمده در کارایی می¬باشد. بتن خودتراکم، بتنی سیال و روان و مخلوطی تقریبا همگن است که بسیاری از مشکلات بتن معمولی نظیر جداشدگی، آب انداختگی، نفوذپذیری و غیره را مرتفع نموده و همچنین بدون نیاز به هیچگونه لرزاننده داخلی و خارجی تحت اثر وزن خود، متراکم می شود. این ویژگی کمک شایانی به اجرای اعضای سازه ای با تراکم زیاد آرماتور می نماید. وقتی یک سازه تحت زلزله قرار می گیرد مقدار زیادی از انرژی آزاد شده توسط زلزله به سازه اعمال می شود انرژی زلزله باید تلف شود تا از فروپاشی سازه جلوگیری شود ظرفیت اتلاف انرژی به عنوان یک مقیاس توانایی اعضای سازه ای، برای تحمل بارگذاری غیر الاستیک سیکلی مورد استفاده بوده است. اگرچه مطالعات بسیاری بر روی رفتار تیرهای بتن الیافی تحت بارگذاری یکنواخت انجام شده¬است؛ تحقیقات محدودی در رفتار بتن الیافی و مخصوصا بتن خودتراکم الیافی تحت بارگذاری چرخه¬ای وجود دارد. در مطالعات آزمایشگاهی و تحلیلی جهت بررسی رفتار سازه ها تحت زلزله، معمولا از یک سری الگوهای (پروتکل های) بارگذاری استفاده می شود. این تحقیق، نتایج یک مطالعه گسترده تجربی جهت بررسی اثر الگوهای مختلف بارگذاری بر خواص اتلاف انرژی و نسبت میرایی ویسکوز معادل تیرهای بتن آرمه خود تراکم حاوی الیاف فولادی و همچنین اثر درصدهای مختلف (0،0/1،0/2و0/3 درصد حجمی بتن) الیاف فلزی بر خواص مکانیکی(مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، چقرمگی، انرژی شکست ) و رئولوژی (l-box، جریان اسلامپ، ) را ارائه می¬کند. بدین منظور 4 طرح شامل الیاف فلزی با مقدار 0 ، 0/1 ، 0/2 و0/3 درصد حجم بتن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بارگذاری چرخه¬ای بر روی تیرهای بتن¬آرمه خودتراکم الیافی تحت الگوهای بارگذاری مختلف نشان داد که تیرهای بتن¬آرمه خودتراکم الیافی تحت الگوهای بارگذاری مختلف اتلاف انرژی و میرایی ویسکوز معادل متفاوتی دارند به طوریکه بیشترین میزان اتلاف انرژی و میرایی ویسکوز معادل برای دامنه های بزرگتر از تغییرمکان تسلیم در الگوهای بارگذاری مختلف رخ می دهد. همچنین حضور الیاف در درصدهای بهینه موجب بهبود در خصوصیات مکانیکی بتن خود تراکم می گردد.