دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات کرمان

دانشکده فنی و مهندسی، گروه عمران

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران M.Sc))

گرایش: مهندسی و مدیریت ساخت

عنوان:

مدل­سازی تیرهای بتنی پیش تنیده تقویت شده با مواد مرکب پلیمری

استاد راهنما:

دکتر علی اکبر مقصودی

استاد مشاور :

دکتر حامد صفاری

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………… 1

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه……………………………………………………….. 3

1-2- روش های وارد کردن نیروی پیش تنیدگی……………….. 3

1-2-1 روش مکانیکی……………………………………………. 3

1-2-2 روش شیمیایی………………………………………….. 3

1-2-3 روش الکتریکی- حرارتی………………………………… 4

1-3- مصالح و تجهیزات………………………………………….. 4

1-3-1 بتن…………………………………………………………. 4

1-3-2 فولاد………………………………………………………… 4

1-3-3 انواع گیرها و کابل ها…………………………………….. 4

1-4- معیار اساسی پیش تنیدگی……………………………… 4

1-4-1 بتن پیش تنیده…………………………………………….. 7

1-4-2 مزیت بتن پیش تنیده……………………………………… 8

1-5- روش های پیش تنیدگی …………………………………..10

1-5-1 پیش کشیدگی…………………………………………… 10

1-5-2 پس کشیدگی……………………………………………. 11

1-6- تاثیر پیش تنیدگی روی تنش های مقطع………………. 12

1-7- پیش تنیدگی جزئی……………………………………….. 13

1-7-1 پیش تنیدگی کامل………………………………………. 13

1-7-2 پیش تنیدگی جزیی……………………………………… 13

1-8- مواد مرکب FRP……………………………………………

1-9- محدودیت مقاوم سازی…………………………………… 14

1-10- حداقل مقاومت سطح بتن………………………………. 14

1-11- دلایل ترمیم و تقویت سازه ها………………………….. 14

1-12- نیاز به بهسازی و مقاوم سازی …………………………15

1-13- روش های ترمیم و تقویت سازه بتنی………………… 15

1-14- ساختار مواد مرکب………………………………………. 15

1-15- آشنایی با مواد مرکب……………………………………. 16

1-16- روش های ترمیم و تقویت تیرهای بتنی………………. 16

1-17- انواع مواد مرکب………………………………………….. 16

1-18- انواع محصولات frp………………………………………

1-19- انواع الیاف………………………………………………… 18

1-20- انواع پلیمرها……………………………………………… 18

1-21- مزیت استفاده از FRP  در ترمیم سازه بتنی…………. 19

1-22- پیشینه تحقیق………………………………………….. 19

فصل دوم: کلیات و مفاهیم

2-1- مشخصات مصالح مصرفی……………………………….. 22

2-1-1 مقاومت بتن……………………………………………… 22

2-1-1-1 اهمیت فولاد با مقاومت بالا…………………………. 23

2-2- فولادهای پیش تنیدگی…………………………………… 24

2-2-1 وایر…………………………………………………………. 24

2-2-2 رشته……………………………………………………… 25

2-2-3 میلگرد…………………………………………………….. 25

2-3- رفتار سازه………………………………………………….. 25

2-4- رفتار تیرهای پیش تنیده در محدوده الاستیک………….. 25

2-4-1 تعادل داخلی……………………………………………… 27

2-5- نیروی پیش تنیدگی………………………………………. 29

2-6- افت های در نیروهای پیش تنیدگی……………………… 29

2-7- اصول کلی محاسبات افت…………………………………. 30

2-7-1 محاسبات افت ناشی از کوتاه شدگی الاستیک بتن…..30

2-7-2 افت کوتاه مدت …………………………………………….31

2-7-2-1 محاسبه افت ناشی از اصطکاک…………………….. 31

2-7-3 افت کشش در محل گیره (کوتاه مدت) ………………….32

2-7-4 افت دراز مدت……………………………………………… 33

2-7-4-1 افت ناشی از جمع شدگی بتن………………………. 33

2-7-4-2 افت های ناشی از وارفتگی بتن……………………… 33

2-7-4-3 افت ناشی از وادادگی فولاد پیش تنیدگی………….. 33

2-7-5 افت ناشی از خزش………………………………………. 34

2-8- مجموع افت های پیش تنیدگی ……………………………35

2-9- انواع پیش تنیدگی…………………………………………. 35

2-10- خصوصیات مصالح FRP……………………………………

2-10-1 خصوصیات فیزیکی……………………………………… 35

2-10-1-1 چگالی…………………………………………………. 35

2-10-1-2 ضریب انبساط حرراتی……………………………….. 36

2-10-2 خصوصیات مکانیکی مصالح FRP……………………….

2-10-2-1 رفتار کششی………………………………………… 36

2-10-2-2 رفتار فشاری…………………………………………… 37

فصل سوم: بررسی های آزمایشگاهی و تئوری

3-1- مقدمه………………………………………………………. 40

3-2- نمودارهای تنش و کرنش فولاد پیش تنیده و فولاد معمولی..42

3-3- تعیین تنش در فولاد های پس تنیده بدون پیوستگی……42

3-4- بررسی مطالعات گذشته………………………………….. 43

3-5- روابط آیین نامه ای …………………………………………..46

3-6- مقادیر حاصل از آزمایشگاه و مقایسه با روابط موجود……48

3-7- نتیجه گیری………………………………………………….. 49

3-8- شکل پذیری ………………………………………………….49

3-8-1 شکل پذیری مصالح ……………………………………….49

3-8-2 شکل پذیری عضو…………………………………………. 50

3-9- نتایج آزمایشگاهی…………………………………………. 51

3-10- باز پخش لنگر……………………………………………… 51

3-11- مدل های شکست و بار نهایی…………………………. 52

3-11-1 ظرفیت باربری نهایی و آزمایشگاهی تیرها………….. 53

3-11-2 مد شکست…………………………………………….. 53

فصل چهارم: طراحی خمشی

4-1- طراحی خمشی………………………………………….. 55

4-2- طرحی خمشی بر اساس تنش های………………….. 56

4-2-1 تیرها با خروج از مرکزیت پیش تنیدگی ثابت………….. 58

4-3- طراحی خمشی بر اساس بالانس بار………………….. 58

4-4- کنترل ترک………………………………………………….. 61

4-5- مقایسه دهانه ساده با پیوسته………………………… 61

4-6- پروفیل تاندون ها وترتیب تنش ها……………………….. 62

4-7- حالت کلی طراحی………………………………………… 64

4-7-1 مقادیر حداکثر کشش در کابل ها……………………… 64

4-7-2 حالت نهایی………………………………………………. 64

4-8- جزئیات اجرایی…………………………………………….. 64

4-8-1 مسیر کابل …………………………………………………65

4-8-2 محل قرارگیری کابل………………………………………. 65

4-9- ضوابط آرماتورهای معمولی………………………………. 66

فصل پنجم: معرفی اجزاء محدود و نرم افزار آباکوس

5-1- مفاهیم اجزاء محدود………………………………………. 68

5-2- مراحل کلی اجزاء محدود………………………………….. 68

5-2-1 تقسیم بندی و انتخاب نوع المان ها …………………..68

5-2-2 انتخاب تابع جابجایی……………………………………..69

5-2-3 تعریف روابط کرنش- جابجایی و تنش- کرنش…………..69

5-2-4 استخراج روابط و ماتریس ساختمان المان………………69

5-2-5 برهم گذاری معادلات المانها به منظور دست یابی به معادلات  کلی یا اصلی و معرفی شرایط مرزی..70

5-2-6 تعیین درجه های آزادی مجهول(جابجا های کلی)………70

5-2-7  محاسبه تنش ها و کرنش المان……………………….. 70

5-2-8 تفسیر نتایج………………………………………………… 70

5-3- استخراج معادلات تیر………………………………………. 71

5-4- کاربرد اجزائ محدود………………………………………… 73

5-5- مزایای اجزاء محدود …………………………………………73

5-6- برنامه آباکوس ………………………………………………74

5-7- مزیت استفاده از نرم افزار آباکوس………………………. 74

5-8- آشنایی کلی با نرم افزار آباکوس……………………….. 76

5-9- استفاده از فایل ورودی ……………………………………..76

5-10- مراحل طراحی تیر با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود…78

فصل ششم: تحلیل و نتیجه گیری

6-1- مقایسه نتایج آزمایشگاهی تیرهای پس تنیده یکسره با روش مدل سازی آباکوس..88

6-2- مدل سازی تیر پس تنیده تقویت شده با CFRP…………

6-3- نتیجه گیری………………………………………………….. 99

6-4- پیشنهادات…………………………………………………. 100

منابع و مآخذ…………………………………………………….. 101

فهرست منابع فارسی…………………………………………. 101

فهرست منابع انگلیسی……………………………………….. 102

پیوست…………………………………………………………… 107

چکیده انگلیسی …………………………………………………

براي دانلود متن کامل پايان نامه کليک کنيد

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 582