Aci 549

۳-۶-روش های طراحی  GFRC

 در ایالات متحده تاکنون تنها روش های طراحی پانل های دیوار مخلوط های AR-GFRC توسعه یافته است. سطوح تنش طراحی بر مبنای پیش بینی خصوصیات دراز مدت تعیین می شود. هیچ روش طراحی قطعی ای برای مخلوط های GFRC وجود ندارد تا بتوان از طریق آن حفظ شدن ممکن مقاومت در دراز مدت را حساب کرد. تا به امروز روش هایی که برای طراحی پانل های AR – GFRC استفاده می شده برای پانل های P-GFRC نیز کاربرد داشته است. مقاومت خمشی دراز مدت مخلوط های AR-GFRC که در معرض شرایط طبیعی آب و هوای محیط قرار گرفته اند، با زمان کاهش می یابد تا به عددی نزدیک و نه کمتر از تراز مقاومت در حد تناسب الاستیک در سن بالا  (PEL) برسد. مقاومت PEL مخلوطهای GFRC        ضد قلیا با افزایش سن نمونه اندکی کاهش می یابد. با این حال طراحی با این فرض انجام می شود که مدول گسیختگی دراز مدت (MOR در سن بالا) مساوی با PEL در ۲۸ روز است [۶-۴].

در هنگام طراحی پانل های GFRC، باید حداقل بارهای آیین نامه ساختمان، همچنین شرایط و ملاحظات اضافی برای بارهای سرویس در نظر گرفته شود. ضرایب بار و ترکیب بارهای زیر باید به عنوان یک حداقل مدنظر قرار گیرند.

[(بزرگترین M یا T)۱٫۶ + (بزرگ ترین W, L یا E  ۱.۱ ) ۱.۷+D1.4[0.75

که در آن:

 D: بار مرده

E: بار زلزله

L: بار زنده

 :M نیروهای خود – کرنش و تأثیرات ناشی از انقباض یا انبساط به دلیل تغییرات رطوبت

T : نیروهای خود- کرنش و تأثیرات ناشی از انقباض یا انبساط به دلیل تغییرات دما

W: بار باد

۳-۶-۱- تنش های طراحی

۳-۶-۱-۱- خمشی

با توجه به تئوری خطی تنش و کرنش در خمش، تنش های ناشی از بارهای ضریب دار نباید ازتجاوز کند

که در آن، : ضریب تقلیل مقاومت

: ضریب شکل

 : مدول گسیختگی (دراز مدت) فرضی و یا مقاومت خمشی نهایی

ضریب تقلیل مقاومت  برابر با ۰.۶۷ رو در نظر گرفته می شود. مقدار این ضریب با تجربه و قضاوت به دست آمده و مقدار دقیقی نیست. ضریب شکل نیز یک ضریب تقلیل دهنده برای تخمین باز توزیع تنش که در مقاطع عرضی بخصوصی رخ می دهد، می باشد. در آزمایش اصلی مقاومت در خمش برای مخلوط های GFRC از یک نمونه مستطیلی صلب استفاده می شود. ضریب شکل برای این مقطع عرضی، که برای طراحی پانل های پوسته ای تک نیز استفاده می شود، برابر ۱٫۰ است. ضریب شکل برای مقاطع بال دار، قوطی، و I شکل برابر با ۰٫۵ پیشنهاد شده است. اگر مقادیر دیگری از طریق آزمایش به دست آمده باشند، می توان از آنها نیز استفاده نمود.

مدول گسیختگی (دراز مدت) فرضی () برای مقاصد طراحی باید یکی از مقادیر کوچکتر زیر باشد:

۱۳۰۰psi  (۹mPa)

که در آن

: متوسط مقاومت ۲۸ روزه PEL۲۰ آزمایش متوالی

 : متوسط مقاومت ۲۸ روزه MOR ۲۰ آزمایش

t =” t استودنت”، یک ثابت آماری که بخشی از آزمایش هایی را که زیر  می افتند، مجاز می داند. این مقدار برای ۲۰ آزمایش پیشنهادی، ۲٫۵۳۹ است.

 = به ترتیب ضریب پراکندگی مقاومت های آزمایشی PEL و MOR می باشند.

۳-۶-۱-۲- برشی

مرجع [۶-۴] بیان می کند که برش مستقیم به ندرت در طراحی اعضای GFRC کنترل کننده است. برش میان پوسته ای به ندرت در طراحی کنترل کننده است مگر این که نسبت دهانه به ارتفاع برشی کمتر از ۱۶ باشد. برش های در صفحه که در دیافراگم ها و جان ها ایجاد می شوند به ندرت در طراحی کنترل کننده است. با این وجود تنش های برشی در صفحه باید بر مبنای تنش های کششی اصلی که به تنش های مجاز کششی محدود می گردند، کنترل شوند. تنش کششی مجاز برابر با   فرض می شود.

۳-۶-۱-۳- خیز

به طور کلی خیز ناشی از بار سرویس به  دهانه محدود می شوند. در صورتی که تحقیقات نشان دهند که ساختمان مجاور با این خیز صدمه نمی بیند، می توان مقدار مجاز خیز را افزایش داد.

۳- ۶- ۲- اتصالات

چندین روش برای متصل کردن پانل های GFRC به ساختمان وجود دارد. جزئیات اتصال باید برای حرکت سه بعدی تدارک دیده شود تا خزش، تغییرات دما و رطوبت، رواداری کارگاهی و تغییرات ابعاد در قاب           سازه ای ساختمان، سازگاری داشته باشند.

هر تولید کننده لازم است اتصالات تولیدات خود را آزمایش کند تا داده های آزمایش را برای استفاده در طراحی آماده نماید. مقادیر آزمایش با یک ضریب اطمینان مناسب کاهش می یابند تا مقاومت اتصالات برای استفاده در طراحی معین شوند.

۳ – ۷ -کاربرد GFRC

موارد کاربرد قطعات GFRC در روسازیهای جاده ها، پیاده روها و پل ها، کف سالن های صنعتی، پی ماشین الات معمولی و ارتعاشی، روسازیهای مورد نیاز برای بارهای بسیار سنگین و وزنه های افتان، تقویت روکش کف های موجود، صنایع نظامی، سر ریز سدها، حوضچه های آرامش و همچنین بتن الیافی پاشیدنی در محافظت از پایداری شیب های صخره ها و سنگ ها، الاینینگ تونل ها، شافت معادن، سازه های پوسته ای، تعمیرات و … می باشد. [۴-۴]،[۸-۴]،[ ۹-۴]

در بسیاری کاربردها به جنبه ضد حریق بودن توجه می شود. ممکن است استفاده از برخی افزودنی ها در تولید محصولات GFRC، خصوصیات ضد حریق آن را تحت تأثیر قرار دهد. به ویژه استفاده از پلیمر لاتکس در تولید قطعات GFRC اصلاح شده با پلیمر، منجر به محصولی قابل اشتعال می شود. [۱۰-۴]