ترجمه مقاله رفتار سازه ای تیرهای بتنی مسلح خورده شده تحت بارگذاری پایدار

چکیده

این مقاله نتایج یک مطالعه تجربی طراحی شده برای بررسی تاثیرات مرکب خوردگی و بارهای پایدار بر عملکرد سازه ای تیرهای بتنی مسلح را ارائه می کند. هشت تیر RC، شامل تیرهای خورده نشده و خورده شده تسریع یافته توسط روش حاضر، آزمایش شدند. تمام تیرها درمعرض یک بار خمشی پایدار چهارنقطه ای قرار گرفتند که به ترتیب معادل با 17، 33 یا 50درصد از بار نهایی طراحی شده بود. درجه خوردگی، الگوهای ترک، پهنای ترک و انحراف مرکز دهانه تیرها درطول آزمایش پایش شدند. نتایج نشان دادند که خوردگی آرماتور تاثیر مهمی بر فاصله بندی ترک عرضی نداشته و تاثیر اندکی بر گسترش پهنای ترک عرضی برای تیرها تحت بارگذاری و خوردگی و همزمان داشت. یک سطح بار بالاتر و یک چگالی جریان پایین تر منجر به اکسایش بیشتر محصولات خوردگی با یک نرخ انبساط حجمی بزرگتر شده که منجر به شروع زودرس و انتشار سریع ترک خوردگی و انحراف واضح تر تیرهای RC می شود. برای یک تیر تحت بارگذاری و خوردگی آرماتور همزمان، تاثیر خوردگی آرماتور بر انحراف آن نمی تواند نادیده گرفته شود، چونکه ممکن است از تاثیر خزش در یک درجه خوردگی نسبتا پایین فراتر رود.

برنامه آزمایشی

آماده سازی

نمونه هشت تیر RC با ابعاد یکسان mm 2200 * 200 * 150 بصورت نشان داده شده در شکل 1 طراحی و قالب بندی شدند. آرماتور خمشی شامل دو میله فولادی تغییرشکل یافته با قطر 14 mm در ناحیه کشش و دو میله تغییرشکل یافته با قطر 10 mm در ناحیه تراکم بود. ضخامت پوشش بتن 25 mm بود. آرماتور برشی شامل خاموت های مسطح با قطر 6 mm با فواصل 150 mm درامتداد تیر بود. هشت تیر به دو گروه تقسیم شدند. سه تا از این تیرها خورده نشده بودند که متعلق به گروه A بودند، و پنج تای دیگر خورده شده و متعلق به گروه B بودند. میله های فولادی قابل انبساط در گروه B به تقریبا 50 mm خارج از انتهای نمونه برای اتصال آن ها به منبع تغذیه درطول فرآیند خوردگی تسریع یافته گسترش یافتند. خاموت ها در گروه B با رزین اپوکسی برای محافظت دربرابر خوردگی پوشانده شدند. برای احتیاط بیشتر، سیم های پلاستیکی برای بستن میله های فولادی طولی به خاموت ها استفاده شدند. آزمایش کشش در میله های قابل انبساط استفاده شده در آزمایش انجام شد. مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی آزمایش شده متوسط سه میله تغییرشکل یافته 14 میلی متری 353 MPa و 533 MPa و مدول 201 GPa بود.

سیستم بارگذاری پایدار

سه نمونه در گروه A در معرض بارگذاری پایدار در سه سطح بار مختلف قرار داشتند. نمونه ها در گروه B تحت سه سطح بار متفاوت بودند و سه چگالی جریان متفاوت برای نمونه های خورده شده بصورت نشان داده شده در جدول 2 استفاده شده بود. به منظور کاهش تاثیر خزش بتن، تمام تیرها بعد از 15 روز قالب گذاری بارگذاری شدند. یک سیستم بارگذاری پایدار برای مطالعه عملکرد اعضای خمشی، بصورت نشان داده شده در شکل 2 طراحی شد. تیرها در سیستم بارگذاری پایدار با یک خمیدگی چهارنقطه ای روی یک دهانه 1800 میلی متری با یک ناحیه خمیدگی ثابت 600 mm آزمایش شد. بار در نمونه ها بوسیله وزن های لولا در یک تیر اهرم اعمال شد. دو بازوی اهرم برای تقویت وزن لولا برای بار در نقطه وسط تیر توزیع شده استفاده شدند. بازوی اهرم 1 برای بزرگ کردن یک وزن لولای G از نقطه A تا نقطه B استفاده شد. بار N در نقطه B برابر با می باشد. نقطه A می تواند یکی از سه حفره متفاوت باشد. هنگامیکه وزن در حفره های متفاوت آویخته می شود، مقدار می تواند 8، 9 یا 10 باشد. بار F در نقطه C 9 برابر بار F در نقطه B بعد از بزرگ شدن توسط بازوی اهرم 2 بود، یعنی F=9 N. بنابراین، بعد از بزرگ سازی دو کنش بازوی اهرم، بار در نقطه C برای تیر توزیع شده می-تواند تا 72، 81 یا 90 برابر وزن لولا (آویخته) G در نقطه A باشد. تیر توزیع بار را بطور برابر به دو نقطه بارگذاری واقع در انتهاهای سومین موقعیت وسط مشخص شده در تیر بالا توزیع کرد و در هر نقطه بارگذاری برابر با 0.5 F بود.