Your browser does not support JavaScript!
تاثیر مشخصات هندسی میلگرد بر استحکام گیرش بتن _قسمت دوم
تاثیر مشخصات هندسی میلگرد بر استحکام گیرش در بتن

قسمت دوم

تهیه کننده:  مهندس محسن رشیدی

Soretz and Holzenbein (1979) ﺑﺮ روي ارﺗﻔﺎع و ﮔﺎم، زاوﯾﻪ آج و ﺷﮑﻞ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ آج ﻫﺎ ﺑﺮ روي ﮔﯿﺮش ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﮐﺮدﻧﺪ. در آزﻣﺎﯾﺶ ﺑﯿﺮون ﮐﺸﯿﺪن ﺳﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﻣﺎﺷﯿﻨﮑﺎري ﺷﺪه ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع آج و ﮔﺎم ﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت اﻣﺎ ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس در ﻃﻮل ﯾﮑﺴﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ. Soretz and Holzenbein ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺮاي ﻫﺮ 3 ﻃﺮح آج ﻧﯿﺮوي ﮔﯿﺮش ﺗﻔﺎوت زﯾﺎدي را ﺗﺎ 1mm ﻟﻐﺰش ﻧﺸﺎن ﻧﻤﯽ دﻫﺪ.
ﻫﻨﮕﺎﻣﯽ ﮐﻪ ﻟﻐﺰش ﺑﯿﺸﺘﺮ از 1mm ﺷﺪ ﻧﯿﺮوي ﮔﯿﺮش ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع آج ﮐﻤﺘﺮ در ﺣﺪود %20 ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ 2 ﻃﺮح دﯾﮕﺮ ﮐﻤﺘﺮ ﺷﺪ.
 ﻣﺠﻤﻮع ﺣﺪاﻗﻞ ارﺗﻔﺎع آج 0,03 ﻗﻄﺮ ﻣﯿﻠﮕﺮد و ﮔﺎم 0,3 ﻗﻄﺮ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺑﻪ ﻋﻨﻮان اﺑﻌﺎد ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺑﺮاي ﻣﺤﺪود ﮐﺮدن ﺟﺪاﯾﺶ و ﺗﻘﻮﯾﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش را ﺗﻮﺻﯿﻪ ﮐﺮدﻧﺪ.
Darwin and Graham (1993a,b) ﺑﺮ روي اﺛﺮ ﻃﺮح آج روي اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﺗﯿﺮ، ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﻤﻮدﻧﺪ. ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﯽ در ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺎﻣﻞ ارﺗﻔﺎع آج، ﮔﺎم : ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج، و درﺟﻪ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﭘﻮﺷﺶ ﺑﺘﻦ و ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ ﺑﻮدﻧﺪ. ﻫﺮ دو ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﺎﺷﯿﻦ ﮐﺎري ﺷﺪه وﯾﮋه و ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي راﯾﺞ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ 25mm ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ.
 ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﺎﺷﯿﻦ ﮐﺎري ﺷﺪه داراي 3 ارﺗﻔﺎع آج 1,27 و 1,91 و 2,54 ﻣﯿﻠﯽ ﻣﺘﺮ ﺑﺎ ﺑﺎزه ﮔﺎم از 6,68 ﺗﺎ 55,9 ﻣﯿﻠﯽ ﻣﺘﺮ و ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج اﯾﺠﺎد ﺷﺪه 0,2 و 0,1 و 0,05 ﺑﻮدﻧﺪ.  Darwin and Graham درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ اﮔﺮ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺗﺤﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﮐﻢ (ﭘﻮﺷﺶ ﮐﻢ ﺑﺘﻦ و ﻋﺪم وﺟﻮد ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ) و اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﻮﺳﯿﻠﻪ ﺧﻄﺎي ﺟﺪاﯾﺶ اﺗﻔﺎق ﺑﯿﺎﻓﺘﺪ، اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﻪ آج دارد. اﮔﺮ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻫﺎي اﺿﺎﻓﯽ ﺑﻮﺳﯿﻠﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﻮد در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج راﺑﻄﻪ دارد اﻣﺎ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺟﻤﻊ ارﺗﻔﺎع آج و ﮔﺎم ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.
 ﮔﯿﺮش اﺑﺘﺪاﺋﯽ در ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻟﻐﺰش ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ.
 Darwin and Graham ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮدﻧﺪ ﻫﻨﮕﺎﻣﯽ ﮐﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي آزﻣﻮن ﺗﯿﺮ ﻣﻮرد آزﻣﺎﯾﺶ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ، ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي داراي آج ﻃﻮﻟﯽ ﺟﻬﺖ دار ﺑﺎ ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ ﻣﻮازي ﺗﺮك ﻫﺎي ﺟﺪاﯾﺶ، اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻃﻮﻟﯽ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺗﺮك ﻫﺎي ﺟﺪاﯾﺶ دارﻧﺪ. Cairns and Jones (1995)
 ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي آزﻣﻮن ﻣﯿﻠﮕﺮد ﭘﻮﺷﺸﯽ ﺑﺮ روي 14 ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺑﺎ اﺑﻌﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﮐﺮدﻧﺪ. ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﭘﻮﺷﺸﯽ ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ ﺧﺎﻣﻮت ﻣﻬﺎر ﺷﺪه ﺑﻮد.
ﺑﺎزه ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج Rr ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﻮرد آزﻣﻮن ﺑﯿﻦ 0,031 اﻟﯽ 0,090 ﺑﻮده و زاوﯾﻪ آج ﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﻮر ﻃﻮﻟﯽ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﺑﯿﻦ40̊ ﺗﺎ90̊ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد و ﺗﻐﯿﯿﺮات زاوﯾﻪ دﯾﻮاره آج ﻋﺮﺿﯽ ﺑﯿﻦ 28 ﺗﺎ 51 درﺟﻪ ﺑﻮد. ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎ ﺑﻪ دو روش ﻗﺮار داده ﺷﺪﻧﺪ ﯾﮏ روش Ao (ﺑﺎ ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ از آج ﻫﺎي ﻃﻮﻟﯽ ﻣﻮازي ﺑﺎ وﺟﻪ ﺟﺪاﯾﺶ ﺑﺘﻦ) و ﯾﺎ ﭼﯿﺪﻣﺎن A90 (ﺑﺎ ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ از آج ﻫﺎي ﻃﻮﻟﯽ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ وﺟﻪ ﺟﺪاﯾﺶ ﺑﺘﻦ) Cairns and Jones ﮔﺰارش ﮐﺮدﻧﺪ ﮐﻪ زاوﯾﻪ آج و زاوﯾﻪ دﯾﻮاره آج اﺛﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ ﺑﺮ روي اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﻧﺪارﻧﺪ، اﻣﺎ ﺑﺮ اﺳﺎس ﮔﺰارﺷﺎت Darwin and Graham (1993a,b) ﭼﯿﺪﻣﺎن ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻃﻮﻟﯽ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش را ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻗﺮار ﻣﯽ دﻫﺪ. آ
ﻧﻬﺎ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﯽ را در اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش اﯾﻔﺎ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﻮﻧﻬﺎ ذﮐﺮ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ ﮐﻪ اﻓﺰاﯾﺶ 2 ﺑﺮاﺑﺮي ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﻃﻮل ﻣﻬﺎري و ﻃﻮل وﺻﻠﻪ را ﺗﺎ %20 ﮐﺎﻫﺶ دﻫﺪ.
Darwin et al. (1996b), Tan et al. (1996), and Zuo and Darwin (1998, 2000) ﺑﺮاي ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج از ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي وﺻﻠﻪ و ﺗﯿﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮدﻧﺪ.
آزﻣﻮﻧﻬﺎ در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺷﺎﻣﻞ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي آﺟﺪار ﺗﺠﺎري ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج ﺑﺎﻻ و ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج در ﺑﺎزه 0,101 ﺗﺎ 0,141 و ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮﻟﯽ ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج در ﺑﺎزه 0,068 ﺗﺎ 0,087 ﺑﻮده اﺳﺖ. آزﻣﻮﻧﻬﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻻ و ﭘﺎﯾﯿﻦ ﻗﺎب ﺑﺮاي ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﺛﺮ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج ﺑﺮ اﺳﺘﺤﮑﺎم وﺻﻠﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﺑﺪون ﭘﻮﺷﺶ epoxy ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.
 ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ ﮐﻪ اﺳﺘﺤﮑﺎم وﺻﻠﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﺑﺪون ﭘﻮﺷﺶ اﮔﺮ ﺑﻮﺳﯿﻠﻪ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ ﻣﺤﺪود ﻧﺸﺪه ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺎ ﻃﺮح آج ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻗﺮار ﻧﻤﯽ ﮔﯿﺮد.
ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﺤﺪود ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﯿﻠﮕﺮد ﻋﺮﺿﯽ اﺳﺘﺤﮑﺎم اﺗﺼﺎل (وﺻﻠﻪ) ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﻗﻄﺮ ﻣﯿﻠﮕﺮد و ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ ﺷﮑﻞ 2,9 و (2-5) ﺑﺮاي db و (2-4) ﺑﺮاي Rr ﺳﻬﻢ ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻋﺮﺿﯽ در اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش Ts ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ db و Rr ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻄﯽ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ.
 ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﺑﺎ ﭘﻮﺷﺶ اﭘﻮﮐﺴﯽ در ﻫﻤﻪ ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺤﺪودﯾﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮔﯿﺮش ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﻧﺴﺒﯽ آج اﻓﺰاﯾﺶ ﭘﯿﺪا ﻣﯽ ﮐﻨﺪ( Darwinet al. 1996b; (Tan et al. 1996; Zuo and Darwin 1998 ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﺑﺎ Rr≥0.1 و ﺑﺘﻦ ﺑﺎ f'c≤10000 Psi(69 Mpa) ﻃﻮل ﻣﻬﺎري ﯾﺎ ﻃﻮل اﺗﺼﺎل ﺑﺎﯾﺪ 20 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ ﭘﯿﺪا ﮐﻨﺪ در ﺗﻘﺎﺑﻞ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ 50 درﺻﺪي ﻃﻮل ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮل ﺑﺮاي f'c≤10000 Psi(69 Mpa) اﻓﺰاﯾﺶ 50 درﺻﺪي ﻃﻮل ﻣﻬﺎري و ﯾﺎ ﻃﻮل اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﯽ رﺳﺪ ﺣﺘﯽ ﺑﺮاي ﻣﯿﻠﮕﺮدﻫﺎي ﺑﺎ Rr ﺑﺎﻻ ﻣﻮﺟﻪ ﺑﺎﺷﺪ .(Zuo and Darwin 1998)