سلوك الاعمدة الخرسانية المسلحة تحت تأثير احمال احادية المحور والمدعمة بالخرسانة فائقة الادا ء والألياف ألمقواة بالبوليمر
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
هذه المقالة تتحرى عن سلوك الاعمدة الخرسانية المسلحة التي يتم تقويتها باستخدام طبقة من الخرسانة عالية الاداء والمدعمة بألياف الحديد والتي
تكون ذات سمك متغير تحت تأثير احمال لا محورية. وكذلك تم دراسة تأثير اضافة الياف الكاربون البوليميرية والتي تم تثبيتها بشكل شريط طولي
في منطقة الشد وبعرض مختلف لمعرفة مدى تأثيرها على كفاءة طبقة التقوية الخرسانية. وقد تم تثبيت طبقة التقوية الخرسانية مع العمود الاصلي
باستخدام قضبان القص والتي يتم تثبيتها اثناء مرحلة الصب للعمود الخرساني وكانت الياف الكاربون تثبت تحت طبقة التقوية الخرسانية. في هذا
البحث تم صب سبعة اعمدة من الخرسانة المسلحة الاعتيادية وجميع هده الاعمدة متشابهة في ابعاد ومساحة المقطع العرضي) 120 * 120 (ملم ويبلغ
طولها الكلي مع النهايتين المعكوفة ) 1250 ( ملم .و كمية حديد التسليح كانت ثابتة في الاتجاهين الطولي والعرضي لجميع الاعمدة الخرسانية. وقد
تم فحص جميع النماذج تحت تأثير حمل انضغاط لا مركزي يقع على مسافة ) 120 ( ملم من مركز العمود حتى يتم الوصول الى الفشل. المتغيرات
التي تم دراستها سمك طبقة التقوية الخرسانية ) 25 او 35 (ملم وعرض شريط الياف الكاربون ) 8 او 12 ( سم. وقد تم اختيار احد الاعمدة التي تم
فحصها ليكون نموذج مرجعي وهو لا يحتوي على اي تقوية اما النماذج الاخرى فقد تم تقسيمها الى مجموعتين هي) (A,B .كل مجموعة تضم ثلاثة
نماذج وذلك اعتمادا على المتغيرات . النماذج في مجموعة A كان سمك طبقة التقوية الخرسانية ) 25 (ملم و عرض شريط الياف الكاربون في منطقة
الشد هو ) 0,8,12 ( سم على الترتيب. مجموعة B كان سمك طبقة التقوية الخرسانية ) 35 (ملم وعرض شريط الياف الكاربون في منطقة الشد هو
( 0,8,12 ( سم على الترتيب. أظهرت نتائج البحث أن زيادة سمك السترة الخرسانية ، وعرض CFRP يؤدي إلى زيادة القدرة الاستيعابية للحمل
بحوالي ) 110.5 ٪ و 168.4 ٪ و 184.2 ٪( للمجموعة A و ) 157.9 ٪ و 226.3 ٪ و 263.2 ٪( للمجموعة B مقارنة مع العمود المرجعي بسبب
التأخير في ظهور التشققات وتوزيعها ، وهذا يسبب تقليل التشوه للعينات حيث تم تقليل الإزاحة الجانبية للأعمدة بنسبة ) 66.6 ، ٪ 42.3 ٪ ، و
35.9 ٪( للمجموعة A ، و ) 46.15 ، ٪ 38.46 ٪ ، و 32.3 ٪( للمجموع ة B مقارنة بالعمود المرجعي . أي ضا ، التشوه المحوري للعينات انخفض
بنسبة ) 71.7 ٪ و 60.86 ٪ و 55.86 ٪( للمجموعة " A" ، و ) 65.5 ٪ و 60.5 ٪ و 53.4 للمجموعة " B" مقارنة بالعمود المرجعي .وقد ازدادت
الليونة للأعمدة الخرسانية التي تم تقويتها فقط باستخدام طبقة من UHPFRC بنسبة ) 13.67 ، ٪ 19.66 ٪( عندما يكون سمك طبقة التقوية ) 25،35 )
ملم على التوالي بسبب أن UHPFRC تحتوي على الألياف الفولاذية ، وكانت النسبة المئوية لانخفاض الليونة حوالي ) 5.1 ٪ ، و 12 ٪( للمجموع ة
(A) (، 1٪ ، و 9.4 ٪( للمجموعة ) B( عند لصق CFRP في منطقة الشد بعرض ) 8 ، و 12 ( سم على التوالي. أظهرت النتائج تحسن الصلابة الأولية
والثابتة عند زيادة سمك طبقة التقوية الخرسانية وعرض CFRP بسبب زيادة حجم الأعمدة وتحسن معامل المرونة. كمية الطاقة الممتصة ازدادت
بنسبة ) 273.97 ، ٪ 301.55 ٪ ، و 304.5 ٪( للمجموعة A ، و ) 453.69 ، ٪ 511.93 ٪ ، و 524.28 ٪( للمجموعة B مقارنة بالعمود المرجعي
بسبب زيادة حجم العينات وتأخير ظهور الشقوق.
المقاييس
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
THIS IS AN OPEN ACCESS ARTICLE UNDER THE CC BY LICENSE http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
##plugins.generic.plaudit.displayName##
المراجع
Allam HM. Strengthening of loaded columns by RC jackets. Ph.D. Thesis. Faculty of Engineering, Cairo University; Cairo, Egypt :1995.
Beaupré, D. Bond strength of shotcrete repair. Shotcrete Magazine 1999; 1 (2) : 12–15.
Bsisu KI. Retrofitting of square reinforced concrete columns with steel jackets. Ph.D. Thesis. Jordan University; Jordan: 2002.
Meda A, Plizari GA, Rinaldi Z. Strengthening of RC existing columns with high performance fiber reinforced concrete jacket. University of Bergamo, Bergamo, Italy 2009.
Winter G, Nilson AH. Design of concrete structures, 9th ed., New York: McGraw-Hill; 1979.
Ferguson PM, Breen JE, Jirsa JO. Reinforced concrete fundamentals.4th ed., New York: John Wiley and Sons; 1981. [7] Hadi MN. Eccentric loading of externally confined fiber reinforced concrete columns. Australasian Conference on the Mechanics of Structures and Materials 2007; London: Taylor and Francis. Wollongong university: p. 63-68.
Murugadoss JR, Lee BJ, Bang JW, Ganesh PG, Kim YY. Performance analysis of CFRP composite strips confined RC columns under axial compression. Advances in Materials Science and Engineering 2015; http://dx.doi.org/10.1155/2015/170295.
Beschi C, Meda A, Riva P. Column and joint retrofitting with high performance fiber reinforced concrete jacketing. Journal of Earthquake Engineering 2011; 15(7): 989-1014.
Richard P, Cheyrezy MH. Reactive powder concretes with high ductility and 200-800 MPa compressive strength, Concrete Technology: Past, Present, and Future, Proceedings of the V. Mohan Malhotra Symposium 1994; S Francisco, ACI SP-144: p. 507-518.
Abdulrahman MB, Rashid HM. Repairing of reactive powder concrete T-beams containing web opening by CFRP Strips. Tikrit Journal of Engineering Sciences 2019; 26(1): 9-19.
Abdulrahman MB, Mahmood SM. Strength of Reinforced Reactive Powder Concrete Hollow Beams. Tikrit Journal of Engineering Sciences 2019; 26(2):15-22.
Danha LS, Khalil WI, Al-Hassani HM. Mechanical properties of reactive powder concrete (RPC) with Various Steel Fiber and Silica Fume Contents. Engineering and Technology Journal 2013; 31(16) Part (A) Engineering: 3090-3108.
Abdulrahman MB, Ali AA, Younus AM. Effecting of steel fibers and fly ash on the properties of concrete. Tikrit Journal of Engineering Sciences 2018; 25(4): 30-36.
Tsonos AG.Steel fiber high strength reinforced concrete, A new solution for earthquake strengthening of old RC structures. Wit Transactions on the Built Environment 2009; 104: 153-164. 10.2495/ERES090141.
Menna C, Mazia C, Sgobba S, Asprone D, Prota A. Structural behavior of strengthened RC columns using high performance fiber reinforced concrete. 4th International Conference symposium on Ultra High Performance Concrete and High Performance Construction Materials 2016 Mar 9-11; Kassel, Germany. Kassel University.
In YK, Sung GH. Strengthening (RC) columns with ultra-high performance concrete. The Structures Congress 2016 Aug 28-Sepr 1; Jeju Island, Korea.
Bassam A, Tayeh, MN, Samir S, Mohammed A. Repairing and strengthening of damaged (RC) columns using thin concrete jacketing. Advances in Civil Engineering 2019; Article ID 2987412, 16 pages 2019. https://doi.org/10.1155/2019/2987412.
Iraqi Specification No. 5/1984. Portland Cement.
Iraqi Specification No.45l/1984. Aggregate from Natural Sources for Concrete and Construction.
ASTM C1240-03. Standard Specification for Use of Silica Fume as a Mineral Admixture in Hydraulic-Cement Concrete, Mortar, and Grout.
ACI Committee 211. Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete (ACI 211.1-91) Reapproved 2002; American Concrete Institute Farmington Hills 1991, 38P.Nagamoto N, Ozawa.
ASTM C 143/C 143M-15, Standard test method for slump of hydraulic cement concrete. Book of ASTM Standards 2015; American Society for Testing and Materials: p.1-4.
ASTM C1437. Standard test method for flow of hydraulic cement pastes and mortars of plastic consistency 2015.
ACI Committee 440, 2R-08. Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures. American Concrete Institute, Michigan, USA, 2008: 80.
Hadi MN. Comparative study of eccentrically loaded (FRP) wrapped columns, Composite structures .Elsevier 2006; 74 (2): 127-135, https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2005.03.013.
Amer MI, Nazar KA, Wissam DSFlexural behavior and sustainable analysis of polymer bubbuled reinforced concrete slabs. 4th Asia-Pacific Conference on FRP in Structures 2013 Dec 11-13; Melbourne, Australia.
Priestley MJN, Park IR. Bridge columns under seismic loading. ACI Structural Journal 1987; 84 (1): 61-76.
Sullivan TJ, Calvi GM, Priestley MJN. Initial stiffness versus secant stiffness in displacement based design. 13th World Conference of Earthquake Engineering 2004 Aug 1-6; Vancouver, BC, Canada. Paper No. 2888.
Kumar V, Iqbal, MA, Mittal AK. Energy absorption capacity of prestressed and reinforced concrete slabs subjected to multiple impacts. Procedia Structural Integrity 2017; 6: 11-18.