سلوك الروافد الصندوقية الخرسانية المسلحة ذاتية الرص الليفية الحاوية على الركام المعاد تدويره

الباحث

محمد أحمد هادي

المشرف

اياد كاظم صيهود - علي صادق رشك

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / الهندسة المدنية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Box girder;Self-compacting concrete;Recycled aggregate;Steel fibers

تعتبر حماية البيئة هي قضية أساسية في عالم اليوم. لقد بحث هذا العمل في سلوك الروافد الصندوقية المسلحة المعرضة للانثناء والقص و الحاوية للركام المعاد تدويره , الالياف الفولاذية و حواجز التقوية الداخلية. تضمن الجزء العملي صب و فحص اثنين وعشرين من الروافد الصندوقية المسلحة تحت تأثير فحص نقطي ثنائي التحميل حتى الفشل. كانت جميع الروافد الصندوقية من نفس المقطع العرضي (العمق الكلي (200) مم ، عرض الشفة العلوية (450) مم ، سمك الشفة العلوية و السفلية (60) مم ، سمك الوترة الواحد (60) مم ، وعرض الشفة السفلية ( 300 (els ، الطول )2000 ملم). تم تحضير الركام الخشن المعاد تدويره (RA) عن طريق تكسير نفايات الخرسانة المجمعة من مكعبات و اسطوانات الفحوصات المختبرية. تشمل المتغيرات التي تم النظر فيها ما يلي: نسبة ٠، 50( TRA 75 © و 100) % كبديل للركام الطبيعي (NA) ، الألياف الفولاذية بنسب حجمية VE ، (2.0 ,1.0 ,0.5( % (من Gus الحجم ) ، عدد حواجز التقوية الداخلية (اثنان و ثلاثة). تأثرت كل من الروافد الصندوقية المصممة للفشل تحت الانثناء و القص بمحتوى كمية الركام المعاد تدويره , ففي روافد الانثناء فقد انخفض الحمل الاقصى (Pu) بنسبة (20 © 617 و 2 للخرسانة )100 ، 75 ٠، 50)/ على التوالي مقارنة بعينة التحكم. وجد أن روافد القص كانت أكثر تأثراً من روافد الانحناء بمحتوى RA ، كان التناقص في (Pu) )632 25 ،© و 9 ل(100 ، 75 + 7)50 RA © على التوالي. تظهر نتائج الاختبار أن الألياف الفولاذية أكثر فاعلية في تقوية روافد القص من روافد الانثناء ، عندما تم استخدام 7100 UL AURA مع VE (0.5/؛ 21.0 و 2.0/) ، تم تقوية عوارض القص بنسب (25 و 40 و 77)/ على التوالي. على النقيض من ذلك ، بالنسبة لروافد الانثناء ، كانت A sill فقط )19 ، 26 ٠ و 42) / على التوالي. عندما تم استخدام (اثنان وثلاثة) من حواجز التقوية الداخلية في الثلث الأوسط من الرافدة الصندوقية ، فإن رافدة الانثناء كانت أكثر تأثراً من رافدة القص ٠ حيث كانت تقوية الحمل الاقصى بنسب (9/ و 715( ل 100 RAZ مع اثنين وثلاثة من حواجز التقوية الداخلية على التوالي لروافد الانثناء. بينما كانت التقوية فقط (76 و 29( مع اثنين وثلاثة من حواجز التقوية الداخلية على التوالي لروافد القص. أخيرًا ، تم استخدام تحليل العناصر المحدودة ، باستخدام برنامج ABAQUS ، لنمذجة سلوك الروافد الصندوقية المتكونة من الخرسانة الحاويه على الركام المعاد تدويره. أظهرت النتائج النظرية (التحليلية) توافق مقبول مع النتائج العملية بما في ذلك التشقق الاول والحمل الاقصى ونمط التشقق. كانت نسبة الفرق للأحمال القصوى بين ))2.56%+ and 296-) لروافد الانحناء وبين ))4.03%+ and 6.14%-( لروافد القص. أجريت ايضا دراسة نظرية بأستخدام الموديلات الرقمية لمعرفة تأثير استخدام أشكال الفتحات المختلفة (دائرية ومستطيلة) وأحجام Max) ، 730 و 720 ) من مساحة حاجز التفوية الداخلية. أظهرت النتائج أن: تتأثر روافد الانثناء أكثر بفتحة حاجز التقوية الداخلية (الأحجام والأشكال) من روافد القص. يمكن استخدام فتحة دائرية بحجم 720 من مساحة حاجز التقوية الداخلية بدلاً من حاجز التقوية الصلب لروافد الانثناء والقص ،٠ في حالة الحاجة إلى متطلبات الخدمة. أيضا ، لمعرفة تأثير استبدال المقطع العرضي المستطيل للرافده الصندوقية بشبه منحرف على حمل التشقق الاول والحمل الاقصى و الهطول للروافد الصندوقية الخرسانية المسلحة. أظهرت النتائج النظرية (التحليلية) أن: تتمتع الروافد المستطيلة المقطع بقدرة قصوى أعلى من الروافد الصندوقية ذات مقطع and المنحرف. علاوة على ذلك ، تظهر الرافدة الصندوقية ذات مقطع شبه المنحرفة مقاومة أكبر لقوة القص من قوة الانحناء بالمقارنة مع الرافدة الصندوقية ذات المقطع المستطيل.

Environmental protection is a fundamental issue in today’s world. This work has investigated the behaviour of both flexural and shear RC box girders using recycled aggregate, steel fibres, and internal diaphragms. Twenty two RC box girders with constant longitudinal and transverse reinforcement were tested under two-point loading until failure. All box girders were of the same cross section, length 2000 mm. The recycled coarse aggregate (RA) was prepared by crushing the collected waste concrete from laboratory test cubes and cylinders. The experimental variables considered include: RA percent of (011, 75, and 01) % as a replacement of natural aggregate (NA), steel fiber with volumetric ratios, Vf of (0.5, 1.0, and 2) %, diaphragm numbers (two and three) applied within the middle third of span. Test results shows that, both flexural and shear box girders were affected by the RA content, for flexural box girder; the ultimate load (Pu) was decreased by (20, 17, and 12) % for the (100, 75, and 50) % RA concrete, respectively, in compared with the control specimen. It was found that, shear box girder was more affected than the flexural box girder by the RA content, the decrement in the (Pu) was (32, 25, and 19) % for the (100, 75, and 50) % RA concrete, respectively. Test results show that the steel fibers is more effective in strengthening the shear box girders than flexural box girders, when 100%RA used for the concrete with Vf of (0.5%, 1.0% and 2.0%), the strengthening for shear box girders were (25, 40, and 77) %, respectively. In contrast, for the flexural box girder, the strengthening were only (19, 26, and 42) %, respectively. When (two, and three) diaphragms are applied in the middle- third of span, the flexural box girder is more affected than the shear box girder, where the strengthening for the ultimate load was (9% and15%) for the 100% RA concrete with two and three diaphragms respectively for flexural box girders. While, the strengthening were only (6%,and 9%) for the two and three diaphragms respectively for shear box girders. Finally, finite element analysis, with ABAQUS software, was used to model the behaviour of recycled aggregate concrete box girders. The numerical results showed an acceptable agreement with the experimental results including cracking load, ultimate load, and cracks pattern. The difference ratio for the ultimate loads were between (-2% and +2.56%) for flexural box girders and between (-6.14% and +4.03%) for the shear box girders. A parametric study was conducted to examine the effect of using different opening shapes (circular and rectangular) and sizes (Max, 30% and 20% of the diaphragm area) in the internal diaphragms. The numerical results showed that, the flexural box girders are more affected by the internal diaphragm- opening (sizes and shapes) than shear box girders. Circular opening with size of 20% of internal diaphragm area can be used instead of solid diaphragm for the flexural and shear box girders, in case of need for utilities requirements. Also, to investigate the effect of replacing the rectangular by trapezoidal cross-section on the cracking load, ultimate load and deflection of the reinforced concrete box girder. The numerical results showed that; the rectangular box girders have rather higher ultimate capacity than trapezoidal box girders. Furthermore, the trapezoidal box girder shows more resistance to shear force than the flexural force in comparison with the rectangular box.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب