منصة الرسائل والاطاريح: تحسين سلوك القص الثاقب للألواح المسطحة باستخدام خرسانة فائقة الأداء

الخلاصة

يعتبر فشل قص التثقيب هو الأخطر والمسيطر في تصميم الالواح المسطحة ، لذلك أجريت هذه الدراسة لتقوية البلاطة المسطحة ضد فشل قص الثاقب باستخدام الخرسانة الهجينة والخرسانة المسلحة (خرسانة فائقة الأداء). اشتمل الجزء التجريبي من البحث الحالي على خمسة عشر عينة. بلاطات مسطحة مربعة بأبعاد (90 * 90 سم) وسماكة (8 سم) وجميع العينات تحتوي على حديد تسليح الانثناء. عينتان من الخرسانة العادية ، إحداهما هي النموذج المرجعي لحالة الدراسة الأولى ، والأخرى من الخرسانة العادية أيضًا ، ولكنها تحتوي على حديد تسليح القص الثاقب ، وهو النموذج المرجعي لحالة الدراسة الثانية. حالة الدراسة الأولى ، تتكون من ثلاث مجموعات مصبوبة من الخرسانة الهجينة (الخرسانة العادية و UHPC) لنصف سماكة البلاطة في جهة الانضغاط (اتصال العمود بالبلاطة). تتكون كل مجموعة من ثلاثة نماذج، المجموعة الأولى لها شكل تقوية مربع في وسط اللوح على طول الضلع (1d + c) حيث (d) العمق الفعال (c) طول ضلع مقطع العمود، و (2d + c) للثاني (3d + c) للثالث. المجموعة الثانية هي نفس عينات المجموعة الأولى، لكن منطقة التقوية (UHPC) مائلة بزاوية 45. في المجموعة الثالثة، استخدمنا الشكل الدائري للتقوية مع مساحة مكافئة لنماذج الأولى و المجموعات الثانية. تحسنت مقاومة النموذج للقص بنسبة كبيرة لنماذج الخرسانة الهجينة مقارنة بالنموذج المرجعي للخرسانة العادية ، ووصلت إلى الضعف. بالإضافة إلى التحسن في مقاومة البلاطة لفشل قص التثقيب مع زيادة مساحة التقوية (UHPC) ، فقد ساعدت أيضًا الخرسانة فائقة الأداء في زيادة الخواص الهندسية الأخرى مثل امتصاص الطاقة والليونة والصلابة ، وهذه الخصائص لها تم تحسينه لأن هذه الخرسانة تحتوي على ألياف فولاذية. أما بالنسبة لحالة الدراسة الثانية ، فهي تتكون من أربع عينات من الخرسانة الهجينة بالإضافة إلى العينة المرجعية التي تحتوي على تقوية قص التثقيب. ركزت على استبدال تقوية قص التثقيب بـ (UHPC) بنصف أو كل سمك اللوح ، ثم قمنا بتدوير منطقة التسليح بزاوية 45 لإعطاء نتائج رائعة بنسبة 70٪ للعينة المرجعية. في الجزء الثاني من هذه الدراسة ، عنصر محدود ثلاثي الأبعاد (FE) تم إجراء نموذج باستخدام نموذج اللدونة التالفة للخرسانة وخصائص المواد التي تم الحصول عليها من الاختبارات المعملية لمحاكاة الألواح المسطحة من الخرسانة المسلحة مع أو بدون تقوية ضمن حزمة برامج العناصر المحدودة التجارية ABAQUS / standard 2017. و قد أظهرت النتائج العددية أن تنبؤات المحدود اتفق نموذج العنصر بشكل جيد مع البيانات التجريبية من حيث حمل التكسير والحمل النهائي والانحراف النهائي بمتوسط فروق حوالي (5٪) و (٪ 1.5) و (7٪) على التوالي. أجريت دراسة بارامترية للعديد من المتغيرات التي لم يتم أخذها في الاعتبار في البرنامج التجريبي باستخدام نموذج FE المصادق عليه مثل ؛ تأثير قوة ضغط الخرسانة وتأثير أبعاد العمود.