رفتار تجربی و هزینه اقتصادی وصله میلگردهای کششی با استفاده از کوپلر و جوش سربه‌سر

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: رفتار تجربی و هزینه اقتصادی وصله میلگردهای کششی با استفاده از کوپلر و جوش سربه‌سر

ارائه دهنده: Provider: حامد کرملو - رشته عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مصطفی مقدسی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر فریدون رضایی-دکتر امیر رضایی‌صامتی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ۱۴۰۲-۷-۲۳ ساعت ۱۶.۰۰ یکشنبه

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار یک عمران

چکیده: Abstract: ز افزایش مییابد. یکی از مهم‌ترین مسائل در اجرای سازههای بتنآرمه، نوع وصله میلگرد و محل آن است که بهشدت بر روی رفتار اعضای بتنآرمه و عملکرد سازهها تأثیرگذار است. علاوهبراین روش مناسب وصله در مدتزمان ساخت و هزینه اجرای سازهها تأثیر غیرقابل‌انکاری دارد. منظور از وصله آرماتور در سازههای بتنآرمه اتصال طولی دو میلگرد به هم به‌طوری است ‌که قادر به تحمل 125 درصد مقاومت تسلیم میلگردها باشد. امروزه در کشور ایران به‌منظور وصله آرماتورها در اکثر سازههای بتن‌آرمه از وصله پوششی استفاده میشود. میتوان گفت وصله پوششی در حال حاضر متداولترین نوع وصله است که با قرار دادن میلگرد‌های اتصال با طول کافی در کنار هم و معمولاً بستن آن‌ها با سیمهای فولادی انجام می‌شود. مطابق بند 9-21-4-1-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1399، میلگردهای کششی و فشاری با قطر بیش از 34 میلیمتر را نمیتوان به‌صورت پوششی وصله کرد. همچنین استفاده از وصله پوششی در اتصالات تیر به ستون، در طولی معادل دو برابر ارتفاع مقطع از بر تکیهگاه و در محلهایی همانند پای ستونها که در آنها امکان تشکیل مفصل پلاستیک وجود دارد، ممنوع است. همچنین ازآنجایی‌ که در وصله پوششی تنش بهواسطه بتن منتقل میشود و با توجه به اینکه که بتن میتواند در معرض آسیبدیدگی قرار گیرد و احتمال کاهش مقاومت آن وجود دارد؛ لذا این نوع وصله نسبت به وصلههای مکانیکی و جوشی که در آنها انتقال تنش به بتن بستگی ندارد، ازنظر سازهای مناسب نیست. از طرفی درصد قابل‌توجهی از میزان میلگردهای مصرفی در پروژه بابت طول پوششی مصرف میشود که این ازنظر اقتصادی مطلوب نیست؛ بنابراین استفاده از روشهای جایگزین وصله رایج پوششی، امری اجتناب‌ناپذیر است؛ که میتوان به اتصالات مکانیکی مناسب و یا وصله جوشی سربه‌سر با رفتار قابلقبول به‌عنوان روش جایگزین وصله پوششی، اشاره کرد. استفاده از این نوع وصلهها در عناصر سازهای چندین مزیت دارد: 1- کاهش تراکم آرماتور (که میتواند کیفیت ساختمان را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد)، 2- کاهش وزن کل میلگردهای فولادی که هم ازنظر اقتصادی و هم ازنظر زیستمحیطی مفید است، 3- کوتاه کردن زمان ساخت، 4- اتصال میلگردهای هدررفته برای استفاده مجدد از آن‌ها. هرکدام از وصلههای کوپلر استاندارد یا جوش سربه‌سر ممکن است ازنظر پارامترهای ذکرشده در فوق بهویژه هزینه اجرای وصله و همچنین ازنظر مقاومت در برابر بارهای محوری و جانبی، سهولت اجرا، در دسترس بودن افراد متخصص و لوازم موردنیاز اجرای وصله، نسبت به یکدیگر برتری داشته باشند لذا با توجه به مطالب ذکرشده و کمبود مطالعات تجربی درزمینه مقایسه رفتار کوپلر استاندارد و جوش سربه‌سر، مطالعه و تحقیق آزمایشگاهی در مورد این نوع از وصلهها و شناخت مزایا، معایب و مقایسه هزینه اقتصادی اجرای آنها نسبت به یکدیگر ضرورت مییابد. بدین منظور در این تحقیق رفتار تجربی و هزینه اقتصادی وصله میلگردهای کششی با استفاده از کوپلر و جوش سربه‌سر موردبررسی قرار گرفت. میلگردهای مورد استفاده‌ در این تحقیق از نوع میلگرد آج 400 (A3) است. تعداد کل نمونههای مورد استفاده در آزمایشها، 36 نمونه بوده که از هرکدام از میلگردهای شماره 16، 18، 20 و 22 یک نمونه به‌عنوان نمونههای بدون وصله، چهار نمونه به‌عنوان نمونههای دارای وصله کوپلری و چهار نمونه دیگر به‌عنوان نمونههای دارای وصله جوش سربه‌سر در نظر گرفته شد که نصف نمونههای وصلهشده، بدون محصورشدگی در بتن و نصف دیگر این نمونهها، محصور در بتن بودند. درمجموع چهار نمونه بدون وصله، 16 نمونه دارای وصلهمکانیکی و 16 نمونه دیگر دارای وصلهجوشسربهسر جهت استفاده در آزمایش کشش مستقیم و فرایند تصویربرداری دیجیتال در نظر گرفته شد. پس از انجام آزمایشها و محاسبه و مقایسه پارامترهای مختلف بین وصلههای مکانیکی و جوش سربه‌سر، وصلههای مکانیکی ازنظر بیشتر پارامترهای مورد مقایسه ازجمله کرنشتسلیم، تنش‌گسیختگی، سختی و بار بیشینه عملکرد بهتری نسبت به وصله جوش سربه‌سر دارد. ناگفته نماند که جوشهای سربهسر جذب انرژی بیشتری نسبت به وصلههای مکانیکی داشتند؛ اما به‌طورکلی می‌توان به این نتیجه رسید که وصلههای مکانیکی ازنظر رفتاری عملکرد بهتری نسبت به جوش‌های سربهسر میلگرد دارد، همچنین هزینه و زمان کمتری برای اجرای این نوع وصلهها صرف خواهد شد. از طرفی وصلههای مکانیکی قابلیت اعتماد بیشتری نسبت به وصله جوش سربه‌سر دارند.

فایل: ّFile: