بررسی تاثیر الیاف ترکیبی فولادی موج‌دار- قلاب‌دار و پلی‌پروپیلن اصلاح شده بر رفتار برشی تیرهای بتن آرمه با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و روابط تجربی

یکی از مودهای گسیختگی نامطلوب در تیرهای بتن مسلح ایجاد مود خرابی برشی بدون علایم اخطاردهنده قبل از رخداد گسیختگی خمشی است. یکی از روش‌های جلوگیری از آن در سطح کم نیروهای برشی تامین خاموت حداقل است. یکی از راهکارهای جایگزین برای تامین خاموت حداقل به دلیل مشکلات اجرایی آن در بعضی مواقع استفاده از الیاف می‌باشد. این تحقیق به بررسی تاثیر ترکیب الیاف فولادی موج‌دار با قلاب انتهایی و پلی‏پروپیلن اصلاح شده بر رفتار برشی تیرهای بتن‌آرمه با مقاومت معمولی پرداخته است. نتایج بدست آمده با رفتار برشی مقطع مسلح شده به آرماتور برشی حداقل در شرایط مشابه مقایسه شده و امکان جایگزینی آن با الیاف فوق، بر اساس دستورالعمل astm c1609 و شرایط پذیرش الیاف فوق مبتنی بر aci 318-2011 مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور 16 تیر بتن آرمه با مقیاس و نسبت دهانه برش به ارتفاع موثر برابر 2/6 در سه گروه ساخته شد. چهار نمونه اول فاقد الیاف و خاموت برشی بوده، چهار نمونه دوم فاقد الیاف و مسلح به خاموت برشی حداقل بوده و هشت نمونه دیگر بدون خاموت برشی با بتن الیافی ترکیبی با نسبت 0/75% الیاف فولادی (موج‌دار با قلاب انتهایی) و0/25% الیاف پلی‏پروپیلن و همچنین 1% الیاف فولادی و 0/25% الیاف پلی‏پروپیلن می‌باشد. در ادامه تاثیر آرماتور طولی با درصدهای 2/5 و 4 بر رفتار برشی تیرها مورد بررسی قرار گرفت. بعد از اعمال بارگذاری چهار نقطه‌ای تیرهای فوق با ترکیب الیاف فوق مشاهده شد الیاف فوق می تواند جایگزین مناسبی برای آرماتور برشی حداقل باشد. در انتها، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی این تحقیق، رابطه ای برای پیش بینی مقاومت برشی بتن مسلح به الیاف پیشنهاد شد که از دقت مناسبی برخوردار است.

shear behavior of reinforced concrete beams with hybrid crimped-hooked end steel fibers-modified polypropylene fibers

one undesirable failure mode in reinforced concrete beams is the shear failure mode without prior warning before the flexural failure. supplying minimum shear reinforcement (stirrups) is one of the ways to avoid such failure at low levels of shear loads. due to construction difficulties in places with reinforcement congestion, an alternative to minimum stirrups is to use fibers. this study focused on the effect of the combination of crimped-hooked end steel fibers and modified polypropylene (pp) fibers on the shear behavior of reinforced normal strength concrete beams. the obtained results were compared with the shear behavior of the section reinforced with minimum shear reinforcement under the same conditions, and the feasibility of using the above hybrid fibers as a replacement for the minimum shear reinforcement was evaluated based on the guidelines of astm c1609 and the acceptance criteria of the aci 318-2011.