تاثیر استفاده از کامپوزیت ‌ سیمانی مسلح الیافی توانمند HPFRCC)) و فاصله خاموت در مقدار باز پخش لنگر و مشخصات مفصل پلاستیک تیرهای بتن آرمه سراسری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان.

2 دانشیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه سمنان.

3 استاد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه سمنان.

10.22124/jcr.2022.15837.1426

چکیده

در مقاله حاضر نتایج بررسی آزمایشگاهی بازتوزیع لنگر و مشخصات مفصل پلاستیک تیرهای سراسری دو دهانه با بکارگیری کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند به جای بتن معمولی در بخش‌های مختلف تیرهای سراسری و استفاده از خاموت فشرده ارائه گردیده است.هشت نمونه تیر سراسری با بتن معمولی و کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند و فاصله خاموت گذاری ودر قالب سه گروه A،BوC در نظر گرفته شدند.گروه A شامل دو تیر کنترلی بابتن معمولی با فواصل خاموت گذاری معمولی(d/2) (نمونه مرجع) و فشرده (d/4) و گروه B شامل چهار تیر سراسری ساخته شده با کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند بصورت لایه ای با فواصل خاموت گذاری غیر فشرده (d/2) و گروه C شامل دو تیر سراسری ساخته شده با کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند بطور کامل با خاموت گذاری معمولی(d/2) و فشرده(d/4) بودند. بررسی نتایج آزمایشگاهی نشان داد که بکارگیری کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند به جای بتن معمولی در بخش‌های مختلف تیرهای سراسری و استفاده از خاموت فشرده ، باعث افزایش ظرفیت شکل‌پذیری تیرهای سراسری ‌می‌گردد. در نمونه ساخته شده با کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند بطور کامل و دارای خاموت فشرده، ظرفیت باربری، شکل پذیری جابجایی و شکل پذیری انرژی به ترتیب به مقدار 35، 77 و 83 درصد نسبت به نمونه مرجع افزایش یافتند. بیشترین مقدار بازپخش لنگر خمشی در نمونه ساخته شده با کامپوزیت‌های سیمانی مسلح الیافی توانمند در قسمت تحتانی به مقدار51/1 برابر تیر مرجع اتفاق افتاد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (HPFRCC) and Transverse Reinforcement on the plastic Hinge Characteristics and Moment Redistribution in Continuous Concrete Beams

نویسندگان [English]

  • Ramin Ehsani 1
  • mohammad kazem sharbatdar 2
  • Ali Kheyroddin 3
1 Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Semnan, Iran
3 Civil Eng. Faculty, Semnan University
چکیده [English]

In this paper, the results of Experimental Investigation Determination the Moment Redistribution and Plastic Hinge in continuous concrete Beams by replacing normal Concrete with HPFRCC and reducing the spacing of the stirrups are presented. Eight specimens of beam with reinforced concrete and fiber reinforced cement composites with bending distance were considered as three groups of A, B and C. Group A consisted of two conventional bending beams with standard bending intervals (d/2) (reference sample) and compact (d/4). Group B consists of four beams made of reinforced cement composites reinforced as a layer with non-compressive bending intervals (d/2) and Group C comprises two beams made of reinforced cement composites. Strong fibers were fully compressed (d/2) and compressed (d/4). Experimental results showed that using reinforced cement composite reinforced fibers instead of normal concrete in different parts of beams and the use of compacted stirrups increased the ductility of beams. In the specimens made of HPFRCC with compressive stirrups, bearing capacity, displacement ductility and energy ductility increased by 35, 77 and 83%, respectively, compared to the reference sample. The highest amount of moment redistribution, occurred in the specimen made with HPFRCC in the lower part with 1.51 times the reference beam.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced concrete continuous beams"
  • High performance fiber reinforced cementitious composites (HPFRCC)"
  • ductility"
  • "
  • moment redistribution"

مراجع

[1] Ghods, A., Sharbatdar, M.K., (2020). “An investigation on the behavior of two fixed end beams cast with HPFRCC composite”, Case Stud. Constr. Mater. 13 (2020) e00466.
 [2]Do Carmo, R. N., & Lopes, S. M., 2008. Available plastic rotation in continuous high strength concrete beams. Canadian Journal of Civil Engineering, 35(10), 1152-1162.
[3]Farahbod, F., & Mostofinejad, D., 2011. Experimental study of moment redistribution in RC frames strengthened with CFRP sheets. Composite Structures, 93(3), pp. 1168-1177.
 [5] Mousavi Esfahani, S.V.,  Sharbatdar, M.K., (2020). “Substitution effects of conventional concrete with high-performance fiber-reinforced cementitious composite (HPFRCC) in beams reinforced with GFRP bars”, Case Stud. Constr. Mater. 13 (2020) e00440.
 [6] Visintin, P. Ali, M. A. Xie, T. Sturm, A. B. Experimental Investigation of Moment Redistribution in Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete Beams, Construction and Building Materials, 2018. 166, p: 433-444
[7] Lin,C.H and Chien, Y.M. (2000). “Effect of Section Ductility 0n Moment redistribution of Continuous Concrete Beams”.journal of the Chinese institute of engineering,23(2)131-141
[8] Lopes,S.M.R.and Bernando, L.F.A.(2003).”Plastic rotation capacity of high strength concrete beams.”jornal of materials and structures,36(1),23-31
[9] Naaman,A.E. and Reinhardt,H.W.2003.”Setting the stage: toward performance – based classification of FRC composites “.in high performance fiber reinforced cement composites, proc. of the 4th int 1 RILEM workshop, A.E. Naaman and H.W. Reinhardt.
 [10] Hemmati, A., Kheyroddin, A, Sharbatdar, M.K, Increasing the flexural capacity of RC beams using partially HPFRCC layers. Computers and Concrete, Vol. 16, No. 4 (2015) 545-568
 [11] Hemmati, A., A. Kheyroddin, and M.K. Sharbatdar, Plastic hinge rotation capacity of reinforced HPFRCC beams. Journal of Structural Engineering, 2013. 141(2): p. 04014111.
 [12] ACI 318-14, 2014. Building code requirements for structural concrete and commentary, Michigan (USA), American Concrete Institute
 [13] Committee, J.C., Recommendations for design and construction of high performance fiber reinforced cement composites with multiple fine cracks. Japan Society of Civil Engineers, Tokyo, Japan, 2008
[14] Kheyroddin, A., (1996)."Non linear Finite Element Analysis of Flexure-Dominant Reinforced Concrete Structures", Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering and Applied Mechanics, McGill University, Montreal, Canada, 290p

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار