بررسی سختی و مقاومت تیر عمیق بتن مسلح دارای خوردگی تحت بار استاتیک

اعضاء بتن مسلح ساختار اصلی یک سازه را تشکیل می‌دهند. خطر خوردگی میلگرد به عنوان یک عامل تاثیرگذار در تعیین عمر این سازه‌ها به شمار می‌رود بنابراین شناخت و بررسی عوامل مخرب آن از اهمیت زیادی برخوردار است به ویژه خوردگی میلگردهای طولی؛ زیرا ضعف بتن در کشش، احتمال ایجاد ترک خوردگی بتن کششی و شکل‌گیری بستری برای شروع فرآیند خوردگی را در میلگردهای طولی افزایش می‌دهد. آغاز فرآیند خوردگی منجر به کاهش سطح مقطع میلگرد و افزایش فرآورده‌های خوردگی می‌شود؛ این افزایش حجم ناشی از فرآورده‌ها، باعث اعمال تنشی به اطراف میلگردها می‌شود که در نهایت ایجاد ترک در بتن، کاهش چسبندگی بین بتن و میلگرد، لایه لایه شدن سطح بتن و کاهش مقاومت فشاری بتن را به همراه دارد. با توجه به اینکه اثرات نامطلوب پدیده‌ی خوردگی میلگرد، کمتر در تیرهای عمیق بتن مسلح مورد مطالعه قرار گرفته است، در این پژوهش اثر خوردگی میلگردهای طولی با اعمال عناصری همچون: کاهش سطح مقطع، کاهش مقاومت تسلیم میلگرد، کاهش مقاومت فشاری بتن، کاهش چسبندگی و پیوستگی بین بتن و میلگرد در نرم‌افزار اجزاء محدود abaqus، بر سختی و مقاومت تیرهای عمیق بتن مسلح مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با روند افزایشی درصد خوردگی میلگردهای طولی، مقاومت و سختی تیرهای عمیق، به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد طوری که در هنگام رسیدن میلگردهای طولی به خوردگی 50%، 51.38 درصد از مقاومت خود را از دست می‌دهد و کاهش 43.57 درصدی سختی را به همراه دارد. رفتار تیر نیز در اثر اعمال خوردگی، از برشی به خمشی تغییر یافته است و نمودار تنش – کرنش، کاهش تنش و کرنش را با افزایش درصد خوردگی نشان می‌دهد.

investigation of hardness and strength of deep reinforced concrete beams with corrosion under static load

reinforced concrete members form the main structure of a structure. the risk of corrosion of rebar is considered as an effective factor in determining the life of these structures, so identifying and investigating its destructive factors is very important, especially corrosion of longitudinal rebar; because the weakness of concrete in tensile increases the possibility of cracking of tensile concrete and the formation of a bed to start the corrosion process in longitudinal rebar. the beginning of the corrosion process leads to a decrease in the cross-sectional area of the rebar and an increase in the corrosion products; this increase in volume due to the products causes tension around the rebar, which ultimately creates cracks in the concrete, reduces the adhesion between the concrete and the rebar, exfoliates the concrete surface and reduces the compressive strength of the concrete. due to the fact that the adverse effects of rebar corrosion have been less studied in deep reinforced concrete beams, in this study, the corrosion effect of longitudinal rebar by applying elements such as: reduced cross section, reduced rebar yield strength, reduced concrete compressive strength, reduced adhesion the connection between concrete and rebar in abaqus finite element software on the stiffness and strength of deep reinforced concrete beams has been investigated. the results show that with the increasing percentage of corrosion of longitudinal rebar, the strength and stiffness of deep beams are significantly reduced so that when the longitudinal rebar reach 50% corrosion, it loses 51.38% of its strength and a reduction of 43.57% is difficult. beam behavior has also changed from shear to bending due to corrosion and the stress-strain diagram shows the decrease in stress and strain with increasing corrosion percentage.