بررسی تاثیر الیاف فولادی بر شکل پذیری و جذب انرژی تیرهای بتن آرمه

بتن به عنوان یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، علی رغم مقاومت فشاری بالا، از ضعف ذاتی در مقاومت کششی و رفتار شکننده رنج می برد. افزودن الیاف فولادی به ماتریس بتن، راهکاری موثر برای بهبود این نقایص محسوب می شود. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر الیاف فولادی بر شکل پذیری (ductility) و ظرفیت جذب انرژی تیرهای بتن آرمه می پردازد. نتایج مطالعات تجربی و عددی نشان می دهد که افزودن الیاف فولادی با کسر حجمی مناسب (معمولا ۰٫۵ تا ۲ درصد) باعث افزایش چشمگیر شکل پذیری جابه جایی و ظرفیت اتلاف انرژی تیرها می شود، هرچند تاثیر آن بر ظرفیت باربری نهایی نسبتا محدود است. الیاف فولادی با ایجاد پل زدگی در ترک ها، از گسترش سریع ترک ها جلوگیری کرده و رفتار پس ازاوج بار-تغییرمکان را بهبود می بخشند. همچنین، نتایج نشان می دهد که الیاف فولادی می توانند تا حدی جایگزین آرماتورهای عرضی (خاموت ها) شده و در برخی موارد، حالت شکست تیرها را از شکست برشی شکننده به شکست خمیری شکل پذیر تغییر دهند. افزایش نسبت منظری و کسر حجمی الیاف، تاثیر مثبت بر شکل پذیری و جذب انرژی دارد، هرچند افزایش بیش از حد الیاف (بیش از ۲ درصد) از بهره وری اقتصادی و عملکردی می کاهد.

کلیدواژه ها:

الیاف فولادی ، تیر بتن آرمه ، شکل پذیری ، جذب انرژی ، رفتار خمشی ، انرژی اتلافی