بررسي آزمايشگاهي رفتار برشي تيرهاي عميق با جايگزيني بتن مسلح كامپوزيتي اليافي بجاي بتن معمولي

Experimental Investigation of Shear behaviour of RC deep beams by Replacing regular concrete with HPFRCC

استفاده از بتن‌هاي ويژه و توانمند در سازه‌هاي بتني به علت دارا بودن خصوصيات منحصر به ‌فرد، رو به گسترش ميباشد. يكي از روش‌هاي غلبه بر اين مشكل مسلح كردن بتن به الياف مي‌باشد كه سبب تشكيل تركهاي ريز چندگانه ميگردد كه مشخصه اصلي تامين شكلپذيري كششي مصالح HPFRCC است. با توجه به بررسي عمده استفاده از اين مصالح بر روي رفتار خمشي و توجه كمتر به رفتار برشي، در اين تحقيق اقدام به بررسي رفتار برشي اين مصالح در تيرهاي عميق شده است. در اين راستا پاسخ تجربي تعداد 5 تير شامل تيرهاي ساده عميق مسلح بتن كامپوزيتي اليافي تحت بار متمركز در وسط دهانه با نسبت دهانه برشي به عمق 0/75 مورد بررسي قرار گرفته است. تيرهاي عميق گروه اول با درصد متفاوت الياف 0، 1 و 2 درصد و تيرهاي گروه دوم با الياف فولادي 0 و 2 درصد ساخته شدند. نمونههاي گروه اول فاقد آرماتور برشي جان و نمونههاي گروه دوم داراي آرماتور برشي جان ميباشند. پس از انجام آزمايشات، ملاحظه گرديد كه با افزايش درصد الياف فولادي در تيرهاي عميق، ظرفيت باربري و همچنين شكل‌پذيري نمونهها به ميزان قابل توجهي افزايش يافت. افزايش درصد الياف و همچنين اضافه نمودن آرماتور‌هاي برشي، ميزان ضريب شكل‌پذيري برشي را افزايش مي‌دهد. از طرفي ملاحظه گرديد، نمونه‌هاي F2 در گروه دوم كه داراي آرماتور برشي جان مي‌باشند، نسبت به نمونه مشابه در گروه اول (فاقد آرماتور برش جان)، داراي ضريب شكل‌پذيري حدود 9 درصد بيشتر مي‌باشند.

Nowadays the use of special and efficient concrete in concrete structures is increasingly spreading due to its unique characteristics. To overcome the issues is to reinforce the concrete by fibers which lead to the formation of multiple micro-cracks that is the main characteristic for providing the tensile ductility of HPFRCC materials. The influence of this material on bending behavior has been studied by many researchers. Thus, its influence on the shear behavior of deep beams is evaluated in this article. For this purpose, the empirical response of five beams including the conventional HPFRCC reinforced deep beams, under concentrated load, in the middle of the span with the shear span to depth ratio of 0.75 is evaluated. Deep beams of the first group with various fiber percentages of 0, 1 and 2, and, deep beams of the second group with steel fibers of 0 and 2 percent were constructed. The specimens of the first group did not have the web shear reinforcement while specimens of the second group had. After testing the specimens, it was observed that as the percentage of steel fibers increases, the bearing capacity and ductility of the specimens increases as well. Increasing the fiber percentage and adding shear reinforcement increases the shear deformation coefficient. On the other hand, F2 specimens in the second group, which have a shear reinforcement, have a residual coefficient of 9% higher than the same one in the first group (without shear reinforcement).