عملکرد دالهای بتنی مسلح به الیاف هیبرید و پوزولان پومیس در برابر انفجار | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 2، دوره 54، شماره 6، شهریور 1401، صفحه 2081-2100 اصل مقاله (2.57 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.20164.7356 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدحسین تقوی پارسا* 1؛ مجتبی طباطبائیان2 | ||
| 1دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم | ||
| 2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| امروزه به علت افزایش حملات تروریستی و اتفاقات پیش بینی نشده، پدیده انفجار مورد توجه طراحان سازه قرار گرفته است. بنابراین محاسبه بارهای دینامیکی نهایی ناشی از این انفجارها باید به شکل معیاری به منظور طراحی سازه و محافظت از ساختمان های نظامی، غیرنظامی و تاسیساتی مورد توجه قرار گیرد. استفاده از مصالح ارزان قیمت مانند الیاف پلیمری و پومیس به ترتیب به عنوان جایگزین الیاف فولادی و سیمان مورد توجه قرار گرفته است. با این حال تا کنون، عملکرد دال های بتنی مسلح به الیاف هیبرید (ترکیب فولادی و پلی الفین) و پوزولان پومیس در برابر انفجار بررسی نشده است. در این تحقیق، ابتدا الیاف فولادی به مقدار 1، 1/5، 2 و 2/5 درصد حجمی به طرح های اختلاط اضافه گردید. سپس با انجام آزمایش های مکانیکی بر روی نمونه های فشاری، کششی و خمشی درصد بهینه الیاف فولادی انتخاب شد. نتایج آزمایش های مکانیکی نشان داد که با افزودن 2 درصد حجمی الیاف فولادی (SF-2.0%) خواص مکانیکی بهینه هستند. در مرحله دوم تحقیق، به ترتیب 30، 40 و 50 درصد از الیاف فولادی بهینه با الیاف پلی الفین جایگزین گردید و آزمایش های مکانیکی بر روی آنها تکرار شد تا طرح اختلاط بهینه مسلح به الیاف هیبرید تعیین شود. براساس نتایج به دست آمده طرح اختلاط SPF-60-40 که در آن 40 درصد الیاف فولادی با الیاف پلی الفین جایگزین شده است، طرح بهینه است. در مرحله نهایی تحقیق، با انتخاب طرح بهینه به دست آمده از مرحله اول و دوم تحقیق، عملکرد دال های بتنی مسلح به الیاف هیبرید و پوزولان پومیس در برابر انفجار بررسی شده است. بدین منظور آزمایش مقاومت انفجاری به صورت خرج تماسی بر روی دال های 10×100×100 سانتیمتر مکعب انجام گرفت. قطعات شامل 6 سری دال بتنی به صورت یک دال غیرمسلح و پنج دال مسلح به الیاف بودند. همچنین جهت تعیین مدل های گسیختگی، ماده منفجره C4 به صورت مماس بر روی دال قرار داده شد. مطابق نتایج به دست آمده وجود انواع الیاف به طور چشمگیری موجب استحکام دال بتنی در برابر بار انفجار شده است. جایگزینی الیاف فولادی با الیاف پلی الفین و همچنین جابه جایی بخشی از سیمان با پوزولان پومیس اگر چه منجر به افزایش جزئی آسیب شده است (تبدیل حفر کوچک به حفر متوسط) اما همچنان دال شکل ظاهری خود را حفظ کرده و الیاف از متلاشی شدن ناگهانی جلوگیری می کند. در حقیقت نتایج این مطالعه نشان داد که با جایگزینی بخشی از الیاف فولادی و سیمان مصرفی به ترتیب با الیاف پلی الفین و پوزولان پومیس با هزینه ای به مراتب کمتر از طرح های متداول، می توان اقدام به ساخت المان های بتنی مقاوم در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی نظیر انفجار کرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| دال بتنی؛ الیاف هیبرید؛ پومیس؛ انفجار؛ مود گسیختگی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,016 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,318 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,782 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,516,260 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,057,978 |