بررسی رفتار وصله جوشی و مکانیکی آرماتورهای به کار رفته در اعضای خمشی و فشاری بتتن آرمه

رده بندی دیویی: 624/18344
شابک: 978-600-113-269-8
رده بندی کنگره: TA683/42
شماره کتابشناسی ملی: 7330041
شناسه ملی سند علمی: R-1136769
تاریخ درج در سایت: 14 دی 1399
سال انتشار: 1399
تعداد صفحه: 176
زبان: فارسی
مشاهده: 2,701

فایل این کتاب در 176 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این کتاب:

چکیده کتاب:

با گسترش روزافزون سازه های بتن آرمه در پروژه های عمرانی کشور، جزئیات اجرایی این سازه ها اهمیت ویژه ای می یابد. یکی از مهم ترین موضوعات اجرایی سازه های بتن آرمه، روش های اجرای وصله آرماتورها و محل آنها می باشد. همچنین با توسعه صنعت ساختمان، استفاده از روش های نوین اجرای وصله در

آرماتورها به ویژه وصله های جوشی دو سر خمیری یا فورجینگ و وصله های مکانیکی یا کوپلرها به علت امتیاز خاص خود به مرور رو به افزایش می باشد. کوپلر رزوه ای برای وصله آرماتورهای سازه های بتن آرمه در شرایط عادی استفاده می شود در حالی که کوپلر پیچی با توجه به این که نیازی به آماده سازی (رزوه کردن) سر میلگرد ندارد بیشتر در مواردی به کار می رود که طول مهاری به صورت انتظار رعایت نشده و به علت توسعه بنا باید به طول کوتاهی از میلگرد وصله انجام شود.

به طور کلی از مزایای روش های نوین وصله کاری نسبت به وصله پوششی می توان به کاهش درصد آرماتور، سبک تر شدن سازه، کوتاه تر شدن طول وصله، آرایش منظم آرماتورها و در نتیجه ایجاد فضای مناسب برای بتن ریزی مطلوب، ایجاد اتصال یکپارچه بین بتن و آرماتورها و در نتیجه یکپارچه عمل نمودن آرماتور در محل اتصال و مستقل از بتن، در امتداد هم قرار گرفتن آرماتورها و در نتیجه انتقال نیرو به طور مستقیم اشاره کرد.

از نظر آیین نامه ای دو نوع وصله تعریف می شود. وصله تیپ یک، که در مناطق لرزه خیز استفاده از این وصله ها در نقاطی از سازه که انتظار رفتار غیر خطی از آنها وجود دارد (نواحی بحرانی اعضای سازه های بتن آرمه و محل تشکیل مفصل پلاستیک مانند فاصله یک برابر عمق موثر مقطع تیر از بر ستون و یا در یک سوم بالا و پایین ستونها مجاز نمی باشد. وصله تیپ دو، که این وصله با توجه به عملکرد یکپارچه ای که دارد در هر کجایی از سازه و در هر منطقه لرزه ای قابل اجرا می باشد.

با توجه به اهمیت بسیار زیاد این موضوع، لازم دیده شده است در راستای رفع ابهاماتی که در این زمینه وجود دارد تحقیقاتی انجام شود. در این تحقیق، در نظر است با انجام آزمایشات گسترده و با بکار گیری وصله های مکانیکی متداول در ایران (کوپلر) و جوش سر به سر خمیری (فورجینگ) در تیرها تحت خمش، در ستونها تحت بار ثقلی و بار جانبی رفت و برگشتی و نیز در اتصالات تیر به ستون، رفتار لرزه ای اعضای بتن آرمه مورد ارزیابی قرار گیرد.

در این پژوهش ابتدا تعداد ۲۲ نمونه آرماتور وصله شده و سراسری (بدون وصله) مستقل از بتن تحت آزمایش های کشش مستقیم، بار چرخه ای و فشار مستقیم قرار می گیرد. سپس با انجام آزمایشات گسترده در ۵ گروه کلی شامل ۶ تیر بتن آرمه گروه اول)، ۹ ستون (گروه دوم و سوم و ۱۲ اتصال تیر به ستون (گروههای چهارم و پنجم) که آرماتورهای آنها به سه روش پوششی، مکانیکی و فورجینگ وصله شده اند، انجام خواهد شد.

در تمامی نمونه ها از وصله نوع اول یا معمولی استفاده گردیده است و هدف اصلی این پژوهش، بررسی عملکرد لرزهای این وصله ها در نواحی بحرانی اعضا و محلی است که امکان تشکیل مفصل پلاستیک وجود دارد می باشد.

گزارش حاضر شامل هفت فصل می باشد. فصل اول این گزارش تحقیقاتی به معرفی روش های نوین وصله آرماتورها و طبقه بندی آنها پرداخته و در انتهای این فصل، به موضوع تحقیق و ضرورت آن اشاره می شود. در فصل دوم، به ضوابط وصله آرماتورها در آیین نامه های مختلف و تاریخچه تحقیقات در زمینه استفاده ازوصله ها در سازه های بتن آرمه اختصاص دارد.

فصل سوم، به بررسی آزمایشگاهی رفتار لرزه ای وصله ها به صورت مستقل و بدون بتن می پردازد. در این فصل، ۳ آزمایش بار چرخه ای، آزمایش کشش و آزمایش فشار مستقیم به صورت بار افزون بر روی دو میلگرد بدون وصله با قطرهای بیست و بیست و پنج میلی متر و دو نوع کوپلر رزوه ای و پیچی انجام می گردد.

فصل چهارم، به طراحی و تعریف نمونه های آزمایشگاهی تیرها و نتایج آزمایش ۶ تیر مورد مطالعه در این پژوهش اختصاص دارد. در فصل پنجم، طرح آزمایشات ستون و نتایج ۹ ستون مورد بررسی ارائه می گردد. فصل ششم، به طراحی و تعریف نمونه های آزمایشگاهی اتصال تیر به ستون و نتایج آزمایش ۱۲ نمونه اختصاص دارد. در فصل هفتم خلاصه ای ازتحقیق انجام شده و نتایج مهم به دست آمده ارائه می گردد.

فهرست مطالب کتاب

 - ۱ مقدمه

۲ - ۱- وصله پوششی

۱ - ۲ - ۱ انواع اتصال پوششی

3 - 1- وصله جوشی

۱ - ۳ - ۱ - انواع اتصال جوشی میلگردها بر اساس

۲ - ۳ - ۱ - جوش سر به سر خمیری (فورجینگ)

۳ - ۳ - ۱ - کنترل کیفیت و ضوابط پذیرش جوش فورجینگ

4 - 3 - 1 -مزایای روش جوشکاری سر به سر میلگرد

۵ - ۳ - ۱ معایب جوش فورجینگ

4 - 1- وصله با انتهای اتکایی

۵ - ۱ - وصله مکانیکی

۱ - ۵ - ۱ - انواع کوپلرها در اتصالات مکانیکی

6 - 1- وصله ترکیبی

۷ - ۱ - وصله بست دار

۸ - ۱- وصله پرچی

۹ - ۱- وصله تزریقی با گروت پر مقاومت

۱ - ۹ - ۱ - مراحل اجرا وصله تزریقی با گروت پر مقاومت

۲ - ۹ - ۱ - تهیه گروت تزریقی

۳ - ۹ - ۱ - تولید وصله تزریقی در ایران

۱۰ - ۱ - اتصالات مکانیکی از نگاه سازهای 

۱ - ۱۰ - ۱ - مزایای کلی اتصالات مکانیکی

۲ - ۱۰ - ۱ - مقایسه اتصالات مکانیکی و پوششی

۳ - ۱۰ - ۱ - مزایای فنی اتصال مکانیکی نسبت به اتصال پوششی

۱۱ - ۱ - موضوع تحقیق و ضرورت آن

۱۲ - ۱ - آزمایشات طرح

۱ - ۱۲ - ۱ مشخصات نمونه های گروه ۱ (تیرها تحت خمش)

۲ - ۱۲ - ۱ - مشخصات نمونه های گروه ۲ ستون ها با میلگرد طولی نمره ۲۵)

۳ - ۱۲ - ۱ مشخصات نمونه های گروه ۳ ستون ها با میلگرد طولی نمره 16)

4 - ۱۲ - ۱ - مشخصات نمونه های گروه 4 (اتصال تیر به ستون)

۵ - ۱۲ - ۱ مشخصات نمونه های گروه 

۱۳ - ۱ - فرضیات

طرح فصل دوم: ضوابط وصله آرماتورها در آیین نامه های مختلف و تاریخچه تحقیقات

۱ - ۲ ضوابط استفاده از وصله آرماتورها در آیین نامههای UBC97 و IBC2006

۲ - ۲ - ضوابط استفاده از وصله مکانیکی آرماتور در آیین نامه 14-318

ACI ۱ - ۲ - ۲ - وصله مکانیکی و مهار میلگردها در 2014-318

ACI ۲ - ۲ - ۲ وصله مکانیکی و وصله میلگردها در کشش در 2014-318

ACI ۳ - ۲ - ضوابط استفاده از وصله مکانیکی آرماتور در آیین نامه مبحث نهم

۲- 4- ضوابط استفاده از وصله مکانیکی آرماتور در آیین نامه بتن ایران "آیا"

۵ - ۲- تحقیقات انجام شده داخل کشور

۱ - ۲- تحقیقات انجام شده در خارج از کشور فصل سوم: بررسی رفتار لرزه ای وصله ها

۱ - ۳ مقدمه

۲ - ۳ - برنامه آزمایش ها

۳ - ۳-فرضیات آزمایش ها

۳- 4 - آزمایش کشش مستقیم

1 - 4 - 3 - روش آزمایش کشش مستقیم 

۲ - 4 - 3 - مشخصات نمونههای کشش مستقیم

3 - 4 - 3 - نتایج آزمایش کشش مستقیم

4 - 4 - 3 - نمونه های وصله شده با کوپلر رزوهای استاندارد (SST)

- 4 - 3 - نمونههای وصله شده با کوپلر پیچی (STL)

6 - 4 - 3 - نمونه های میلگرد بدون وصله (نمونه شاهد)

۷ - 4 - 3 - مقایسه و تحلیل نتایج آزمایش کشش مستقیم

۵ - ۳ - آزمایش بار چرخهای رفت و برگشتی)

۱ - ۵ - ۳ - دستگاه آزمایش چرخهای

۲ - ۵ - ۳ - مراحل انجام آزمایش چرخهای

۳ - ۵ - ۳ - مشخصات نمونهها در آزمایش بار چرخهای

۵ - ۳ --روش انجام آزمایش چرخهای

۵ - ۳ -۵ - آزمایش چرخهای روی نمونه وصله شده با کوپلر رزوهای استاندارد (SST) |

۹ - ۵ - ۳ - آزمایش چرخهای روی نمونه وصله شده با کوپلر یکسر رزوه (STL)

۷ - ۵ - ۳ - مقایسه و تحلیل نتایج آزمایش بار چرخهای

1 - 3 -آزمایش فشار مستقیم

1 - 1 - 3 - نمونه وصله شده با کوپلر رزوهای استاندارد (SST)

۲ - ۱ - ۳ - نمونه وصله شده با کوپلر پیچی (STL)

۳ - ۶ - ۳ نمونه میلگرد بدون وصله به عنوان نمونه شاهد (NS)

۹ - ۳- مقایسه و تحليل نتایج آزمایش فشار مستقیم فصل چهارم: تعریف نمونه های آزمایشگاهی و بررسی نتایج آزمایشات در تیرها کا مقدمه

۲ - 4 تجهیزات آزمایشگاهی

۳ - 4 آماده سازی نمونه ها آزمایش


4 - 4 مشخصات تیرهای مورد آزمایش و محل نصب کرنش سنج ها

1 - 4 - 4 - مشخصات نمونه های گروه ۱:

5 - 4 مراحل ساخت نمونه ها |

6 - 4-تجزيه و تحليل نتایج آزمایش ها ٤-۱ - ۹- آزمایش تعیین مقاومت مشخصه بتن مصرفی

۲ - 6 - 4 - تیر مرجع (B

R) | ۲ - 6 - 4 - تیر 1100-B

3 - 1 - 4 - تیر 133-B --- تیر 100

C ۵ - 6 - 4 -تير 300- B

c33 1 - 6 - 4 - تیر 600- B

C33 ۷ - ۶ -بررسی وصله های مکانیکی در تیرها پس از آزمایش

تجزیه و تحلیل نتایج 

۱ - ۸ - تعاریف اولیه 

۲ - ۸ - مقایسه نیروها، تغییر مکانها و ظرفیت باربری نمونه ها

3 - 8 - 4 - شکل پذیری جابه جایی

4 - 8 - 4 -مقایسه سختی خمشی تیرها

۵ - ۸ - 4 میزان جذب انرژی نمونه ها

فصل پنجم: تعریف نمونه های آزمایشگاهی و بررسی نتایج آزمایشات در ستون ها 

1 - 5 مقدمه

۲ - ۵- مشخصات نمونه های ستون بتنی

۱ - ۲ - ۵ - مشخصات نمونه های گروه ۲ (ستونها با میلگرد طولی نمره ۲۵)

۲ - ۲ - ۵ - مشخصات نمونه های گروه ۳ ستونها با میلگرد طولی نمره 16)

۳ - ۵- مصالح مصرفی


۱ - ۳ - ۵ - شن، ماسه و سیمان

۱ - ۳ - ۵ - مشخصات بتن

۲ - ۳ - ۵ - آزمایش مقاومت فشاری بتن

۳ - ۳ - ۵ - مشخصات فولاد

4 - ۳ - ۵ویژگی های رفتاری ستونهای بتن آرمه

۵ - ۵ - جزئیات آرماتوربندی ستون های گروه ۲

۱ - ۵ - ۵ - آرماتور های سر دار

۲ - ۵ - ۵ - نصب کرنشسنج

1 - 5 - جزئیات آرماتوربندی ستون های گروه ۳

۱ - ۱ - ۵ - آرماتوربندی نمونه های گروه ۳

۷ - ۵ - مراحل انجام آزمایش نمونه ها

۱ - ۷ - ۵ - تجهیزات آزمایشگاهی

۲ - ۷ - ۵ - تاریخچه بارگذاری چرخهای

۸ - ۵- نحوه انجام آزمایشات و بارگذاری

۹ - ۵- تجزیه و تحلیل نتایج بارگذاری ستونها

۱۰ - ۵ - پارامترهای مورد مطالعه

۱ - ۱۰ - ۵ - نیرو

۲ - ۱۰ - ۰ - تغییر مکان

۳ - ۱۰ - ۰ - الگوی ترکخوردگی

۱۱ - ۵ - بررسی نتایج آزمایشات ستون های بتنی

۱ - ۱۱ - ۵ - بررسی پارامترهای قابل بررسی در ستون های بتنی

۲ - ۱۱ - ۵ - انرژی جذب شده

۳ - ۱۱ - 5 - شکل پذیری

۱۲ - ۵ - بررسی نتایج ستون های بتنی (گروه ۲ و ۳)

۱ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 25-col

R ۲ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 25- Col

F50 ۳ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 25- Col

F100 4 - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 25- Col

G50 ۵ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 25- Col

C100 1 - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 16-Col

R ۷ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 16- Col

L100 ۸ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 16- Col

F50 ۹ - ۱۲ - ۵ - بررسی مشاهدات و نتایج ستون 16- Col

F100 ۱۳ - ۵ - تفسير مشاهدات و نتایج اولیه 5 - 14- تحلیل و تفسیر نتایج

۱ - ۱ - ۵ - پوش منحنی هیسترزیس بار - دریفت

۲ - ۱۶ - ۵ - نحوه ترسیم منحنی بار جانبی - تغییر مکان برای ستون بتن آرمه

۳ - ۱ - ۵ - ترسیم منحنی بار جانبی - تغییر مکان

4 - 14 - 5 - شکلپذیری

۵ - 14 - 5 - استهلاک انرژی

6 - 14 - 5 - منحنی لنگر - انحنا

۷ - ۱۶ - ۵ - نحوه ترسیم منحنی لنگر - انحنا برای ستونهای بتن آرمه

۸ - ۱ - ۵ - ترسیم منحنی لنگر - انحنا

۹ - ۱۶ - ۵ - محاسبه تغییر مکان جانبی با استفاده از انحنای مقطع

۱۰ - 14 - 5 - محاسبه طول مفصل پلاستیک

۱۱ - 14 - 5 - سختی

۱۵ - ۵ - جمعبندی نتایج

فصل ششم: نمونه های آزمایشگاهی و بررسی نتایج آزمایشات در اتصال تیر به ستون 


1 - 6 مقدمه

۲ - ۶- مشخصات نمونه های اتصالات بتنی

۱ - ۲ - 6 - مشخصات نمونه های گروه 4 (اتصال تیر به ستون):

۲ - ۲ - 6 - مشخصات نمونه های گروه ه

3 - 6- مشخصات مصالح مصرفی

4 - 6- آماده سازی و تست میگلردهای وصله شده (کوپلر و فورجینگ) 

مشخصات نمونهها و جزئیات آرماتوربندی

۱ - ۵ - 6 - جزئیات آرماتوربندی اتصالات گروه 4

۲ - ۵ - ۶ - جزئیات آرماتوربندی اتصالات گروه ها

6 - 6 - مراحل انجام آزمایش نمونهها

1 - 1 - 6 - تجهیزات آزمایشگاهی

۲ - 6 - 6 - تاریخچه بارگذاری چرخهای

۷ - 6- نحوه انجام آزمایشات و بارگذاری

۸ - 6 - تجزيه و تحليل نتایج بارگذاری اتصالات

9 - 6 - پارامترهای مورد مطالعه

۱ - ۹ - نیرو

۲ - ۹ - 6 - تغییر مکان

۳ - ۹ - 6 - الگوی ترک خوردگی

۱۰ - 6 - بررسی نتایج اتصالات بتنی

۱ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 20-BC

R ۲ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 20- BC

F50 ۳ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 20- BC

F100 4 - 10 - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 20- BC

C50 ۵ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 20- BC

۹ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16-BC

R ۷ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

L100 ۸ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

F67 ۹ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

F100 ۱۰ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

C67 ۱۱ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

C100 ۱۲ - ۱۰ - 6 - بررسی مشاهدات و نتایج اتصال 16- BC

CS100 ۱۱ - 6 - تحلیل و تفسیر نتایج

۱ - ۱۱ - 6 - مشاهدات و نتایج اولیه

۲ - ۱۱ - 6 - پوش منحنی هیسترسیس بار - دریفت

۳ - ۱۱ - 6 - شکل پذیری

4 - 11 - 6 - استهلاک انرژی

۱۲ - 6 - جمع بندی نتایج فصل هفتم: خلاصه و نتیجه گیری

۱ - ۷ مقدمه

۲ - ۷ نتایج حاصل از نمونه آرماتورهای وصله شده مستقل از بتن

۳ - ۷ نتایج حاصل از تیرهای بتتارمه تحت خمش

4 - 7 نتایج حاصل از آزمایش ستون ها 

۷- نتایج حاصل از آزمایشات تیر به ستون

 

نمایش کامل متن