بررسی روابط طراحی تیر بتن مسلح سبک سازه‌ای حاوی سبکدانه‌های رس منبسط‌شده و پلی‌استایرن منبسط‌شده

Abstract

با توجه به مزایای فراوان بتن خود‌‌تراکم مانند عدم نیاز به ویبره، کیفیت بالا، کاهش آلودگی صوتی هنگام اجرا و ... تمایل به استفاده از این نوع بتن به طور روز‌افزون در حال افزایش است. از سوی دیگر، یافتن راهی برای استفاده از سبکدانه های مصنوعی به منظور کاهش وزن مرده سازه، کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی و حفظ منابع مصالح سنگی موجود، ما را به سمت استفاده از مصالح جدید سوق می دهد. در این مقاله تاثیر به کارگیری دو نوع مصالح سبک مصنوعی شامل رس منبسط شده ( LECA) و پلی‌استایرن منبسط شده (EPS ) در بتن خودتراکم ارزیابی شده و الزامات بتن خودتراکم در حالت تازه و امکان قرار گیری در رده بتن خودتراکم سبک سازه ای در حالت سخت شده، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی امکان استفاده از بتن خودتراکم سبک سازه‌ای در اعضای باربر خمشی، تیرهای بتن مسلح با توجه به ضوابط آیین‌نامهACI 318M11 طراحی شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری قرار داده شدند. نتایج بارگذاری تیرها در هر سه سطح ترک‌خورگی، بهره‌برداری و نهایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهدکه استفاده از روابط آیین‌نامه ACI 318M11 درمورد به کارگیری بتن خودتراکم سبک سازه‌ای حاوی سبکدانه رس منبسط شده کاملا در جهت اطمینان است. در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین‌نامه ACI 318M11 به دست می‌آید کوچکتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه می‌باشد. روابط آیین‌نامه لنگرهایی کوچکتر از لنگر حقیقی تیر و خیزهایی بزرگتر از خیز حقیقی آن را نشان می‌دهند. این در حالی است که استفاده از سبکدانه EPS در ساخت تیر بتن مسلح سبک سازه ای از هماهنگی کامل با روابط آیین‌نامه برخوردار نمی باشد.در این حالت ضریب تاثیر بتن سبک λ که توسط آیین‌نامهACI 318M11 به دست می آید بزرگتر از مقدار به دست آمده در آزمایشگاه است و در حد ترک‌خوردگی مدول گسیختگی و لنگر ترک‌خوردگی محاسباتی بزرگتر از مقدار واقعی آنهاست که این امر در خلاف جهت اطمینان است.