تأثير فضاء القص على سلوك العتبات الخرسانية العريضة المسلحة بقضبان GFRP

الباحث

عبد الله أحمد فاضل

المشرف

رائد فاضل عباس

الجامعة

الجامعة المستنصرية

الكلية / القسم

الهندسة / الهندسة المدنية

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Shear span;Wide beams;GFRP bars;Shear behavior

بحثت الدراسة الحالية في سلوك القص لعتبات الخرسانة المسلحة العريضة المصنوعة من خرسانة المساحيق الفعالة والتي تضمنت قضبان التسليح المصنوعة من البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية كتسليح رئيسي وبدون تسليح قص. تم أخذ ثلاث قيم من نسبة فضاء القص الى العمق الفعال (2.5 و 3.5 و 4.5 على التوالي). تم تثبيت أربعة تصميمات للخلطات ضمن هذه الدراسة لفهم المتغيرات المطلوبة لهذه الدراسة. اثنان منها للخرسانة التقليدية (عادية وعالية القوة) والخلطتان المتبقية عبارة عن خلطات مساحيق فعالة تحوي ايضا على 1/ و 2 ألياف فولاذية مستقيمة الشكل. تضمن البرنامج التجريبي صب واختبار خمسة عشر عينة من الخرسانة المسلحة بفضاء 1250مم وعمق مقطع 110 مم وعرض 220 مم. تم تقسيم هذه العينات إلى ثلاث مجموعات وففًا لنسبة فضاء القص الى العمق الفعال. تضمنت كل مجموعة من هذه المجموعات مقارنة ثلاث عينات مصنعة من خرسانة المساحيق الفعالة مع عينات الخرسانة عادية وعالية القوة كمرجع للمقارنة. تم صب عينات النموذج الأول والثاني من المساحيق الفعالة لدراسة تأثير استبدال تلك الخرسانة مع الخرسانة التقليدية بنسبة 1“ و 72 من ألياف الفولاذ على التوالي. تم بناء آخر عينة من كل مجموعة من خرسانة المساحيق الفعالة للتحقق من تأثير استخدام حديد التسليح التقليدي كبديل لقضبان البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية باستخدام نفس الخلطة المقترحة ذات 1“ الياف فولاذية. أظهرت نتائج هذه الدراسة أن استبدال GL AN التقليدية بخلطات المساحيق الفعالة غير نمط الفشل من القص التام إلى الانحناء التام بسبب وجود ألياف فولاذية لجميع القيم المقترحة من نسبة فضاء القص الى العمق الفعال. علاوة على ذلك ، حصلت زيادة في حمل التكسير الأول وحمل الخدمة وحمل الكسر بسبب استبدال الخرسانة التقليدية بخلطة خرسانة من المساحيق الفعالة لجميع القيم المقترحة من نسبة فضاء القص الى العمق الفعال. حصلت زيادة في حمل التكسير الأول من 31.94/ إلى 261.29 بالمقارنة بالقوة العادية للخرسانة ومن 79.56/ إلى 118.98/ بالمقارنة بالقوة العالية. حصلت زيادة في الحمل الاقصى من 785.18 إلى 121.39 بالمقارنة مع النموذج المرجعي ذي القوة الطبيعية ومن £27.59 إلى 253.04 بالمقارنة بالقوة العالية.

This study investigated the shear behavior of reactive powder reinforced concrete wide beams that included glass fiber reinforced polymer reinforcing bars as main reinforcement and without stirrups. Three shear span to effective depth ratios were taken (2.5, 3.5 and 4.5 respectively). Four mix design were investigated within this study to understand the needed variables of this study. Two of which were for conventional concrete (Normal and High strength) and the other two mixes were Reactive Powder having 1% and 2% straight steel fibers. The experimental program included casting and testing fifteen reinforced concrete specimens that have span of 1250mm, section depth of 110mm and section width of 220mm. These specimens were divided into three groups according to the shear span to effective depth ratio. Each one of these groups included comparing three reactive powder beam specimens with both Normal and High strength specimens as a reference. The first and second Reactive Powder beam specimens were built to investigate the effect of replacing the conventional concrete by 1% and 2% steel fibers mixes respectively. the last reactive powder beam specimen was built to investigate the effect of using traditional steel reinforcement as an alternative to glass fiber reinforced polymer bars using the same proposed 1% mix. The results of this investigation demonstrated that, for all suggested values of the shear span to effective depth ratio, replacing conventional concrete with reactive powder mixes changed the mode of failure from pure shear to pure flexural. Furthermore, the First Cracking Load and Ultimate Load were increased when replacing the conventional concrete by reactive powder concrete mixes for all the proposed values of shear span to effective depth ratio. First cracking load can be increased from 31.94% to 61.29% with respect to high strength concrete and from 79.56% to 118.98% with respect to normal strength by changing effective shear span to depth ratio from 2.5 to 4.5. By doing the same changing, ultimate Load can be increased from 85.18% to 121.39% with respect normal strength concrete and from 27.59% to 53.04% with respect to high strength. Acronyms List Descriptions Acronyms American Standard Testing Measurements ASTM Silicate Hydrate CSH First Cracking Load FCL Final Compressive strain FCS Fiber Reinforced Polymer FRP Final Shear span strain FSSS Glass Fiber Reinforced Polymer GFRP Ordinary Portland Cement OPC reinforced concrete RC Reactive Powder Concrete RPC Ultra-High Performance Concrete UHPC Ultimate Deflection UD Ultimate Load UL Ultimate tension strain UTS Table of Symbols Description Symbols shear span a Area of one FRP bar, (mm)2 Af ,bar Effective shear span to depth ratio a/d Environmental reduction factor for various fiber type and exposure conditions CE Ductility Ratio μE Elastic modulus of elasticity E Design or guaranteed modulus of elasticity of FRP defined as mean modulus of sample of test specimens (MPa). Ef Specified compressive strength of concrete, (MPa) f′c Compressive Strength for Cube fcu Modulus of rupture (MPa) fr Splitting Tensile Strength fsp Design tensile strength of FRP. Defined as the guaranteed tensile strength multiplied by the environmental reduction factor (MPa) ffu Guaranteed tensile strength of FRP bar, defined as mean tensile strength of sample of test specimens minus three times standard deviation ffu Factor taken as 0.85 for concrete strength fc' up to and including (28 β1 MPa).

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