پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 404 |
| تعداد مقالات | 5,423 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,526,356 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,023,222 |
مدل عمر تیر بتنی بر مبنای مقاومت برشی تحت اثر حالت‌های مختلف نفوذ یون کلراید | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 29، دوره 54، شماره 8، آبان 1401، صفحه 2995-3008 اصل مقاله (2.21 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2022.19296.7133 | ||
| نویسندگان | ||
| سید عباس حسینی* 1؛ منصور باقری2 | ||
| 1دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه یاسوج، چرام، ایران | ||
| 2گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران | ||
| چکیده | ||
| سازه‌های بتنی در طی عمر خود تحت اثر عوامل محیطی دچار کاهش مقاومت و در نهایت زوال زود هنگام می‌شوند. خوردگی میلگردها به عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در کاهش عملکرد سازه‌های بتنی شناخته شده است. ارزیابی وضعیت کنونی و همچنین پیش‌بینی عمر مفید باقی‌مانده سازه‌ها برای ارائه برنامه‌های تعمیر و نگهداری از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با در نظر گرفتن تابع شرایط حدی نهایی مقاومت برشی تیر بتن مسلح، مدل عمر تحت سناریوهای مختلف نفوذ یون کلراید محاسبه گردیده است. کاهش سطح مقطع میلگردهای طولی و عرضی، کاهش سطح مقطع تیر بتنی که به عنوان اثرات جانبی خوردگی میلگرد شناخته می‌شوند در ارزیابی مدل عمر در نظر گرفته شده‌اند. خواص تصادفی پارامترهای مؤثر در مقاومت برشی و همچنین نفوذ یون کلراید برای ارزیابی احتمالاتی مدل عمر نیز در نظر گرفته شده است. در زمان‌های بعد از شروع خوردگی، بر اساس کاهش‌های صورت گرفته در پارامترهای موثر بر مقاومت برشی، با استفاده از روش نمونه‌برداری مونت‌کارلو از هر پارامتر بر اساس خواص تصادفی آن تعداد صد هزار مقدار برای هر متغیر تولید شد. با استفاده از مقادیر تولید شده، مقاومت برشی در هر زمان محاسبه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که در نظر گرفتن اثر پوسته شدن بتن موجب تفاوت زیاد در مقادیر پیش‌بینی شده برای مقاومت برشی تیر بتنی می‌شود به طوری که در حالت بحرانی در نظر گرفتن اثرات پوسته شدن بتن موجب کاهش 20 درصدی مقاومت برشی می‌شود و ارزیابی واقع بینانه‌تری از عمر باقی‌مانده سازه به دست خواهد آمد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| مدل عمر؛ خوردگی میلگرد؛ تیر بتنی؛ زوال برشی؛ نفوذ یون کلراید | ||
| موضوعات | ||
| پایش سلامت سازه ها؛ خوردگی؛ دوام بتن؛ سازه بتنی؛ قابلیت اطمینان؛ مواد و مصالح | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Concrete Beam Life Model Based on Shear Strength Degradation Under Different States of Chloride Ion Ingress | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyed Abbas Hosseini1؛ Mansour Bagheri2 | ||
| 1Faculty of Technology and Mining, Yasouj University, Yasouj | ||
| 2Department of Civil Engineering, Birjand University of Technology | ||
| چکیده [English] | ||
| Concrete structures undergo a reduction in strength and ultimately premature deterioration during their life due to environmental factors. Corrosion of reinforcement is known as one of the most important factors in reducing the performance of concrete structures. Assessing the current condition as well as predicting the remaining useful life of structures is very important for providing maintenance plans. In this research, considering the limit-state function of the shear strength of reinforced concrete beams, the life model is calculated under different scenarios of chloride ion penetration. Reduction of the cross-section of longitudinal and transverse rebars, reduction of the cross-section of the concrete beam, and reduction of mechanical properties of concrete and rebar, which are known as side effects of rebar corrosion, have been considered in evaluating the life model. Stochastic properties of effective parameters in shear strength, as well as chloride ions, are also considered for the probabilistic evaluation of the life model. The Monte Carlo sampling method was used to generate the input values of the models. The results show that considering the effect of concrete scaling causes a large difference in the predicted values for the shear strength of concrete beams, so in the critical case, considering the effects of concrete scaling reduces the shear strength by 20% and a more realistic estimate of the remaining life of the structure will be obtained. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Life model, Reinforcement corrosion, Shear failure, Concrete beam, Chloride ingress | ||
| مراجع | ||
|
[1] A. James, E. Bazarchi, A.A. Chiniforush, P.P. Aghdam, M.R. Hosseini, A. Akbarnezhad, I. Martek, F. Ghodoosi, Rebar corrosion detection, protection, and rehabilitation of reinforced concrete structures in coastal environments: A review, Construction and Building Materials, 224 (2019) 1026-1039. [2] ACI308R-16, Guide to External Curing of Concrete, in, American Concrete Institute Farmington Hills, Mich., 2016. [3] O.o.N.B. Regulations, Part 9 of National Regulations: Design and implementation of reinforced concrete buildings, in, Toseeh Iran, Tehran, 2014. [4] K. Bhargava, A. Ghosh, Y. Mori, S. Ramanujam, Modeling of time to corrosion-induced cover cracking in reinforced concrete structures, Cement and Concrete Research, 35(11) (2005) 2203-2218. [5] M. Alexander, H. Beushausen, Durability, service life prediction, and modelling for reinforced concrete structures–review and critique, Cement and Concrete Research, 122 (2019) 17-29. [6] A. Van Beek, G. Gaal, J. Van Noortwijk, J. Bakker, Validation model for service life prediction of concrete structures, in: 2nd International RILEM workshop on life prediction and aging management of concrete structures, Paris, France, 2003, pp. 257-267. [7] G. Markeset, M. Kioumarsi, Need for further development in service life modelling of concrete structures in chloride environment, Procedia engineering, 171 (2017) 549-556. [8] H.-W. Song, H.-J. Kim, V. Saraswathy, T.-H. Kim, A micro-mechanics based corrosion model for predicting the service life of reinforced concrete structures, International Journal of Electrochemical Science, 2 (2007) 341-354. [9] M. Safehian, A.A. Ramezanianpour, Assessment of service life models for determination of chloride penetration into silica fume concrete in the severe marine environmental condition, Construction and Building Materials, 48 (2013) 287-294. [10] L. Pang, Q. Li, Service life prediction of RC structures in marine environment using long term chloride ingress data: Comparison between exposure trials and real structure surveys, Construction and Building Materials, 113 (2016) 979-987. [11] G. Lin, Y. Liu, Z. Xiang, Numerical modeling for predicting service life of reinforced concrete structures exposed to chloride environments, Cement and concrete composites, 32(8) (2010) 571-579. [12] J. Ožbolt, G. Balabanić, M. Kušter, 3D Numerical modelling of steel corrosion in concrete structures, Corrosion science, 53(12) (2011) 4166-4177. [13] C. Yang, L. Li, J. Li, Service life of reinforced concrete seawalls suffering from chloride attack: Theoretical modelling and analysis, Construction and Building Materials, 263 (2020) 120172. [14] R. Khatri, V. Sirivivatnanon, Characteristic service life for concrete exposed to marine environments, Cement and concrete research, 34(5) (2004) 745-752. [15] Y. Nezamdoost, M. Miri, H. Beheshtinezad, Behavior of reinforced concrete beams with corroded stirrups and tensile rebars, Journal of Civil and Environmental Engineering, 50.2(99) (2020) 61-70. [16] S. Xu, Z. Zhang, R. Li, B. Qiu, Experimental study on the shear behavior of RC beams with corroded stirrups, Journal of advanced concrete technology, 15(4) (2017) 178-189. [17] L. Wang, X. Zhang, J. Zhang, Y. Ma, Y. Liu, Effects of stirrup and inclined bar corrosion on shear behavior of RC beams, construction and Building materials, 98 (2015) 537-546. [18] K. Bhargava, A.K. Ghosh, Y. Mori, S. Ramanujam, Ultimate flexural and shear capacity of concrete beams with corroded reinforcement, Structural Engineering and Mechanics – An International Journal, 27(3) (2007 ) 347–363. [19] C. Andrade, J. Sarria, C. Alonso, Corrosion Rate Field Monitoring of Post – Tensioned Tendons in Contact with Chlorides, Durability of Building Materials and Components, 2 (1996) 959–967. [20] K.A. Vu, M.G. Stewart, Predicting the likelihood and extent of reinforced concrete corrosion-induced cracking, Journal of structural engineering, 131(11) (2005) 1681-1689. [21] I. Khan, R. François, A. Castel, Prediction of reinforcement corrosion using corrosion induced cracks width in corroded reinforced concrete beams, Cement and concrete research, 56 (2014) 84-96. [22] P. Thoft-Christensen, Corrosion and cracking of reinforced concrete, in: Life-Cycle Performance of Deteriorating Structures: Assessment, Design and Management, 2004, pp. 26-36. [23] T. Vidal, A. Castel, R. François, Analyzing crack width to predict corrosion in reinforced concrete, Cement and concrete research, 34(1) (2004) 165-174. [24] A.S. Nowak, K.R. Collins, Reliability of structures, CRC Press, 2012. [25] S.A. Hosseini, N. Shabakhty, S.S. Mahini, Correlation between chloride-induced corrosion initiation and time to cover cracking in RC structures, Struct. Eng. Mech, 56(2) (2015) 257-273. [26] S. Chen, C. Duffield, S. Miramini, B.N.K. Raja, L. Zhang, Life-cycle modelling of concrete cracking and reinforcement corrosion in concrete bridges: A case study, Engineering Structures, 237 (2021) 112143. [27] K. Bhargava, Y. Mori, A. Ghosh, Time-dependent reliability of corrosion-affected RC beams. Part 3: Effect of corrosion initiation time and its variability on time-dependent failure probability, Nuclear Engineering and Design, 241(5) (2011) 1395-1402. [28] B.R. Ellingwood, Y. Mori, Probabilistic methods for condition assessment and life prediction of concrete structures in nuclear power plants, Nuclear engineering and design, 142(2-3) (1993) 155-166. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 575 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 653 |
||