بررسی روابط طراحی تیر بتن مسلح سبک سازه‌ای حاوی سبکدانه‌های رس منبسط‌شده و پلی‌استایرن منبسط‌شده

نویسندگان

چکیده

با توجه به مزایای فراوان بتن خود‌‌تراکم مانند عدم نیاز به ویبره، کیفیت بالا، کاهش آلودگی صوتی هنگام اجرا و ... تمایل به استفاده از این نوع بتن به طور روز‌افزون در حال افزایش است. از سوی دیگر، یافتن راهی برای استفاده از سبکدانه های مصنوعی به منظور کاهش وزن مرده سازه، کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی و حفظ منابع مصالح سنگی موجود، ما را به سمت استفاده از مصالح جدید سوق می دهد. در این مقاله تاثیر به کارگیری دو نوع مصالح سبک مصنوعی شامل رس منبسط شده ( LECA) و پلی‌استایرن منبسط شده (EPS ) در بتن خودتراکم ارزیابی شده و الزامات بتن خودتراکم در حالت تازه و امکان قرار گیری در رده بتن خودتراکم سبک سازه ای در حالت سخت شده، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی امکان استفاده از بتن خودتراکم سبک سازه‌ای در اعضای باربر خمشی، تیرهای بتن مسلح با توجه به ضوابط آیین‌نامهACI 318M11 طراحی شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری قرار داده شدند. نتایج بارگذاری تیرها در هر سه سطح ترک‌خورگی، بهره‌برداری و نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهدکه استفاده از روابط آیین‌نامه ACI 318M11 درمورد به کارگیری بتن خودتراکم سبک سازه‌ای حاوی سبکدانه رس منبسط شده کاملا در جهت اطمینان است. در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین‌نامه ACI 318M11 به دست می‌آید کوچکتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه می‌باشد. روابط آیین‌نامه لنگرهایی کوچکتر از لنگر حقیقی تیر و خیزهایی بزرگتر از خیز حقیقی آن را نشان می‌دهند. این در حالی است که استفاده از سبکدانه EPS در ساخت تیر بتن مسلح سبک سازه ای از هماهنگی کامل با روابط آیین‌نامه برخوردار نمی باشد.در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین‌نامهACI 318M11 به دست می آید بزرگتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه است و در حد ترک‌خوردگی مدول گسیختگی و لنگر ترک‌خوردگی محاسباتی بزرگتر از مقدار واقعی آنهاست که این امر در خلاف جهت اطمینان است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on Design Relations of Structural Lghtweight Self-Compacting Concrete Beams Containing Light Expanded Clay and EPS

نویسندگان [English]

  • A. Sadrmomtazi
  • H. nosrati
چکیده [English]

The use of lightweight materials in construction industry reduces dead weight of structure and earthquake force acting upon it. On the other hand, the use of lightweight aggregates consider as a way to conserve existing natural aggregate mines .Self-CompactingConcrete (SCC) isa new type ofhighperformanceconcretes that flowsunderits own weight, passes through the reinforcements and fills all the corners of frameworks completely, The use of SCC is growing increasingly because of its great advantagessuch as eliminating the vibration of the concrete, reducing noise pollutionduring the construction time, having high workability and et.
In this paper the effects of using two different artificial lightweight materials including light Expanded Clay Aggregates (LECA) and Expanded Poly-Styrene (EPS) on SCC are investigated. Fresh concrete requirement and the possibility of classification as lightweight self compacting concrete at hardened condition is determined.in order to evaluate structural lightweight self compacting beams, reinforced concrete beams were made of LECA and EPS and their design coefficient, bending capacity, modulus of rupture and deflection , compared with the normal weight SCC and also compared with the corresponding calculated values based on ACI 318.The results Shaw that the proposed relationships by ACI 318 code , are reliable when LECA is applied as lightweight aggregates, In this type of concrete , coefficient of lightweight concrete (λ) and bending capacity calculated by ACI 318 is smaller than corresponding experimental values, and calculated deflection is greater than experimental deflection. but the proposed design relationships by ACI 318 code , aren’t reliable when EPS is applied as lightweight aggregates, In EPS concrete , coefficient of lightweight concrete (λ) , bending capacity and modulus of rupture calculated by ACI 318 is greater than corresponding experimental values,

کلیدواژه‌ها [English]

  • Beam
  • Design Relations
  • Structural Lightweight self Compacting Concrete
  • LECA
  • EPS