رفتار مكانيكي پوسته هاي استوانه اي جدار نازك كامپوزيت سيماني مسلح به الياف تحت بارگذاري داخلي يكنواخت

Mechanical behavior of fiber reinforced cementitious composite thin- wall cylindrical shells under internal loading uniform

با پيشرفت و توسعه صنعت بتن، ساخت سازه هاي مدرن با بهره وري فني و اقتصادي بالا به امري اجتناب ناپذير تبديل شده كه از جمله آن ها مي توان به سازه هاي پوسته اي بتني اشاره كرد. سازه هاي پوسته اي بتني كه اغلب "پوسته جدار نازك" ناميده مي شوند، عناصر سازه اي مناسب براي احداث زيرساخت هاي بزرگ تاسيساتي مانند مخازن نفت و آب، سيلوها و غيره هستند. در اين تحقيق رفتار مكانيكي پوسته هاي استوانه اي جدار نازك كامپوزيت سيماني مسلح به الياف تحت بارگذاري يكنواخت داخلي از نوع هيدرواستاتيك مورد ارزيابي قرار گرفته است. به همين منظور 36 مدل كوچك از پوسته هاي استوانه اي جدار نازك حاوي 0%، 5% و 10% دوده سيليسي (جايگزين وزن سيمان) و 0%، 0/5%، 1%، 1/5%، 2% و 2/5% الياف شيشه با نسبت آب به سيمان 0/38 ساخته و پس از 28 روز عمل آوري در شرايط مرطوب، آزمايش شدند. همچنين مقاومت فشاري نمونه هاي مكعبي و نيز مقاومت خمشي نمونه هاي منشوري براي ايجاد ارتباط با نتايج پوسته هاي استوانه اي ساخته شدند. نتايج نشان داده است كه استفاده از دوده سيليسي موجب افزايش مقاومت هاي فشاري و خمشي به ترتيب تا 27% و 32% مي شود. همچنين حضور الياف اثر قابل توجهي بر افزايش مقاومت فشاري نداشته اما موجب افزايش مقاومت خمشي تا 21% مي شود. در استوانه هاي جدار نازك افزودن دوده سيليسي موجب افزايش مقاومت كششي حلقوي تا 10% و كاهش كرنش تا 28% مي شود. همچنين افزودن 2/5% و 5/0% الياف شيشه به ترتيب موجب افزايش 7/4 برابري كرنش نهايي و رشد 37% مقاومت كششي حلقوي مي‌شود.

With the advancement and development of the concrete industry, the construction of modern structures with high technical and economic efficiency is inevitable, that among which can be cited concrete shell structures. Concrete shell structures that often referred to as ’thin- wall shells’ are suitable structural elements for building spacious infrastructures facilities such as oil and water tanks, silos and etc. In this study, the mechanical behavior of fiber-reinforced cementitious composite thin-wall cylindrical shells under uniform hydrostatic loading has been studied. For this purpose, 36 small sized model of thin-walled cylindrical shells continuing 0%, 5%, 10% sf (partial cement replacement) and 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5% glass fiber with w/c=0.38 were made and tested after 28 days of wet curing conditions. The compressive and flexural strengths of composite samples were tested to relating concrete strengths with the results of cylindrical shells. Results showed that, the use of silica fume has increased compressive and flexural strength up to 27% and 32%, respectively. Moreover, it also showed that the presence of fiber had no significant effect on compressive strength but increased flexural strength to 21%. In cylindrical shells the addition of sf has increased annular tensile strength to 10% and reduced a strains to28%. Furthermore, addition of 2.5% and 0.5% glass fiber has raised ultimate strain 7.4 times and annular tensile strength up to 37%, respectively.