آزمایش ارزیابی

DL 67/1

DL 5/2

ریز شمع ها

DL 5/1

DL 2

میخ کوبی ها

DL 33/1

انکرها

DL = بار طراحی = بار طراحی کنترل کننده غیر ضریبدار ریز شمع.
مقایسه ای به صورت نمودار از مطالب بالا در شکل ۲-۳ آمده است که به ارتباط آزمایشها با معیارهای طراحی SLD وLFD کمک می کند. همچنین در آن نشان داده می شود که آیا انجام آزمایش های شاهد بر روی ریز ریز شمع ها، انکرها و میخ کوبی ها مشخص می کنند که معیار DLLF مناسب است یا بیش از حد مورد انتظار می باشد. ترکیب آزمایشهای ارزیابی و شاهد واسطه ای هستند جهت حصول اطمینان از اینکه توزیع مقاومت ها بیش از حد φ_G نخواهند شد و نیز حصول اطمینان از اینکه آیا اعضای آزمایش نشده مناسب خواهند بود و یا اینکه متجاوز از مقدار DLLF می گردند.آزمایش های ارزیابی همراه با آزمایش های شاهد جهت حصول اطمینان، تنها برای ۵ درصد اعضای ریز شمع و میخ کوبی ها بکار می روند.در انکرهای دائمی ، هر انکر تولید شده یک آزمایش شاهد محسوب می گردد، بنابراین انتخاب ضریب اطمینان کمتر، توجیه پذیر است.در ریز شمع ها و میخ کوبی ها که تنها ۵ درصد ریز شمع های تولید شده آزمایش می شوند(آزمایش شاهد)، بنابراین بارهای آزمایش درمقایسه با انکرها، بیشتر می شوند. با به خاطر آوردن بخش های قبلی و پیشنهادهای ارائه شده برای استفاده از ضریب اطمینان ژئوتکنیکی ۵/۲ (برای خاک و سنگ) در جهت تخمین مقاومت اسمی (نهایی)مربوط به پیوند دوغاب – خاک، مقدار مجاز مربوط به پیوند ژئو تکنیکی خاک و دوغاب در روش SLD برای طراحی بدست می آید. همچنین در بخش های قبلی نشان داده شده که چگونه φ_G برای طراحی های مربوط به روش LFD در جهت سازگار شدن با روش طراحی SLD با ضریب اطمینان ۵/۲ کالیبره می شود. بنابراین بار پیشنهاد شده مربوط به آزمایش ارزیابی به مقدار DL 5/2،به این دلیل است که بتوان ظرفیت ژئوتکنیکی ریز شمع را ارزیابی نمود که آیا مقدار آن حداقل با ظرفیت اسمی دوغاب وخاک که برای استفاده در طراحی تخمین زده می شود، برابر است یا خیر. بارهای آزمایش شاهد که برابر با مقدار DL 67/1 پیشنهاد شده به خاطر این است که اطمینان حاصل شود از اینکه آیا ظرفیت ژئوتکنیکی همه ریز شمع های ایجاد شده،که۹۵ درصد آنها آزمایش نشده اند حداقل برابر با LFDL هست یا خیر.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

سازه ای :
از این رو که این آزمایش ها تحت شرایط کنترل شده ای انجام می شوند و زمان اعمال بار کوتاهی نیز دارند، در طراحی ریز شمع در برابر گسیختگی سازه ای، برای بارهای مربوط به آزمایشهای شاهد و ارزیابی ممکن است ضریب اطمینان کوچکتری در مقابل جاری شدن فلز در کشش، جاری شدن و کمانش فلز در فشار یا خرد شدگی دوغاب در فشار، نسبت به ضرایب ایمنی بکار رفته در طراحی سازه ای ریز شمع های مورد بهره برداری ،بکار می رود. ضریب اطمینان ۲۵/۱ = FS در برابر این نوع گسیختگی های سازه ای برای آزمایش های بار گذاری، بکار می رود. در روش دیگر، اعضای سازه ای متعلق به ریز شمع ها نباید بیشتر از ۸۰ درصد از ظرفیت های سازه ای نامبرده، در خلال اعمال بار وارده در آزمایش، تحت تنش واقع شوند.دربرخی از طراحی ها، ریز شمع مربوط به آزمایش ارزیابی نیاز به غلاف و میلگرد بزرگتری نسبت به ریز شمع های دیگر ایجاد شده دارد. درنتیجه یک ریز شمع سخت تر، می تواند ظرفیت پیوند دوغاب و خاک را در ریز شمع های ساخته شده، بطور کافی تأیید کند؛ اما ممکن است نتواند رفتار تغییر شکلی ریز شمع های کوچکتر را ارائه کند. در اینگونه موارد، ریز شمع هایی که تحت آزمایش شاهد قرار گر فته اند، می توانند ارائه کننده رفتار تغییر شکلی ریز شمع های ساخته شده، باشند.ریز شمعی که تحت آزمایش ارزیابی قرار می گیرد تنها در ارزیابی و بررسی مقاومت اسمی پیوند دوغاب و خاک بکار می رود.FHWA روش SLD را برای طراحی سازه ای ریز شمعهای مربوط به آزمایشهای ارزیابی و شاهد با ضریب اطمینان ۲۵/۱ = FS ، پیشنهاد می کند.یک روش جایگزین، به کار گرفتن بخش تغییر شکل یافته می باشد.بنابراین باید کرنش های مجاز برای هریک از مصالح را دقیقاً مورد توجه قرار داد.
۲ – ۱۳ - طول غلاف شده ریز شمع:
(F_{y bar ,} F_{y casing}) مینیممF_y-steel =
بار مجاز کششی مربوط به آزمایش در محل:
(۲- ۲۱ )
بار مجاز فشاری مربوط به آزمایش در محل :
۲ – ۱۴ - طول غلاف نشده ریز شمع:

(۲- ۲۲) (طول غلاف امتداد یافته دردوغاب)×(قطر پیوند دوغاب وخاک)
۲۵/۱=
۲ – ۱۵ - بار مجاز کششی مربوط به آزمایش در محل :
(۲-۲۳)  +(قطرپیونددوغاب وخاک)

بار مجاز فشاری مربوط به آزمایش در محل:
(۲-۲۴)  +(سطح مقطع میلگرد)  +(سطح مقطع دوغاب)
۲ – ۱۶ - ظرفیت پیوند دوغاب به فلز :
پیوند میان دوغاب سیمانی و فلز (فولاد)به ریز شمع امکان رفتار مرکب می دهد، که عملاً مکانیزمی برای انتقال بار ریز شمع از فولاد به خاک را بوجود می آورد. مقادیر معمول پیوند نهایی فولاد و دوغاب در رنجی ما بین ۱ تا ۷۵/۱ مگا پاسکال برای میلگردهای صاف و ۲ تا ۵/۳ مگا پاسکال برای میلگردهای غیر صاف می باشد(ACI 318 ).در اغلب موارد، پیوند دوغاب و فولاد، بر طراحی ریز شمع حاکم نیست بلکه معمولاً ظرفیت سازه ای و ژئوتکنیکی ریز شمع در طراحی نقش اصلی را دارند.
۲ – ۱۷ - طراحی طول نفوذ غلاف در دوغاب (طول پلانج) :
همانطور که در شکل( ۲-۲ )دیده می شود، فرایند ساخت یک ریز شمع مسلح و مرکب در این شکل عبارتست از وارد نمودن غلاف ریز شمع به قسمت فوقانی طول پیوند. این ناحیه، انتقال بین بخش بالایی غلاف شده و بخش غلاف نشده در طول پیوند را فراهم می آورد.این بخش همچنین، امکان انتقال بخشی از بار ریز شمع به خاک را می دهد، بار بخش غلاف نشده را که ضعیف ترین بخش سازه ای ریز شمع است را کاهش می دهد. بار انتقالی^[۳] در سراسر طول پلانج (طول امتداد یافته غلاف به داخل دوغاب) دیده می شود و می توان آن را به محاسبات نشان داده شده در بخش مربوط به طراحی طول غلاف نشده مرتبط نمود. مقدار این بار بر مبنای پیوند و چسبندگی واحد دوغاب و خاک از جدول ۲- ۳ که بطور یکنواخت در سراسر طول پلانج عمل می کند، بدست می آید.همچنین باید به کاهش در انتقال بار بدلیل دستخوردگی و اختلالات بوجود آمده در پیوند میان غلاف و دوغاب و نیز دوغاب و خاک، توجه ویژه نمود. همانطور که در شکل( ۲-۴ ) نشان داده شده است، به محض اینکه ریز شمع تحت یک بار بزرگ قرار بگیرد، این امکان وجود دارد که غلاف از دوغاب و خاک جدا شود و بطورمؤثر طول پلانج را کاهش داده و همچنین سبب کاهش انتقال بارگردد. این کاهش، توسط آزمایش های میدانی بر روی ریز شمع ها تحت باری بیش از اندازه بزرگ، تأیید شده است. بار انتقالی به عنوان یک مؤلفه مهم در طراحی طول غلاف نشده ریز شمع به شمار می آید، و مقدار آن را می توان از تجربه متخصصین اجرایی وآزمایش های صحرایی به طور دقیق بدست آورد.
۲ – ۱۸ - سازگاری کرنش ها ما بین اعضای سازه ای :
سازگاری کرنش ها ما بین اجزای سازه ای در ریز شمع های مسلح شده مرکب، باید در طراحی سازه ای ریز شمع مورد توجه قرار گیرد، بویژه زمانی که از میلگردهای فولادی با ظرفیت بسیار زیاد در ریز شمع استفاده شده باشد. میلگردهای تسلیح با تنش تسلیم بیش از Mpa 828 نیز موجود می­باشند
(با مقاومت نهایی Mpa 1035) کرنش متعلق به ۸۵ درصد تنش تسلیم فشاری میلگرد در طراحی ریز شمع برای حالت LFD، ممکن است از حد کرنش قابل تحمل دوغاب در مقابل شکستگی و ترک، بیشتر باشد.بنابراین محدود نمودن مقدار تنش تسلیم بکاربرده شده در طراحی، به جهت جلوگیری از شکستگی دوغاب، امری ضروری است.سازگاری کرنش ها مابین دوغاب و غلاف به دلایلی دارای اهمیت کمتری است.
شکل( ۲- ۴) : جزئیات مربوط به انتقال بار از طریق طول نفوذ غلاف در لایه باربر
پیوند. [ Liew, S.S., et al2003]
شکل( ۲-۵) : تغییرات انتقال بار از طریق طول نفوذ در لایه باربر پیوند با افزایش بار وارده[ Liew, S.S., et al. 2003]
از جمله این دلایل عبارتند از: مقاومت تسلیم پائین مربوط به فلز غلاف (معمولاً Mpa 551 به طور ماکزیمم)، و محدود بودن دوغاب در درون غلاف که به آن این اجازه را می دهد تا کرنش بیشتری را قبل از رسیدن به گسیختگی متحمل شود. سازگاری کرنش ها ما بین میلگردهای با ظرفیت بالا و غلاف ها نیز نیازمند بررسی می باشد. مساحت مقطع غلاف معمولاً بزرگتر از سطح مقطع میلگرد می باشد، بنابراین عمده بار ریز شمع به غلاف منتقل می گردد.کرنش متعلق به ۸۵ درصد تنش جاری شدن میلگرد در مقاومت نهایی ریز شمع (روش بار ضریب دار LFD)، ممکنست منجر به جاری شدن غلاف گردد و می تواند یکپارچگی و سلامت رزوه ها و دنده های محل اتصال غلاف ها را دچار مشکل کند. به طورخلاصه، ضرورت سازگاری کرنش ها، ما را به استفاده از میلگردها و غلاف هایی با تنش تسلیم کوچکتر ملزم می کند. تنش تسلیم فشاری نیز نباید بیشتر از مقدار Mpa 600 گردد تا بتواند سازگاری کرنش ها را در دوغاب متعلق به بخش غلاف شده ریز شمع تأمین نماید. در بخش غلاف نشده ریز شمع نیز، تنش تسلیم فشاری بکار گرفته شده در محاسبات نیز نباید بیشتر از Mpa 600 شود. اگر بارهای اعمال شده و کرنش های ناشی ازآنها سبب تغییر شکلهای دائمی در دندانه های محل اتصال غلاف ها نشوند، می توان از میلگردی با تنش تسلیم بالا همراه با مقاومت کششی نهایی بالایی (در مقایسه با غلاف)، استفاده نمود و همچنین زمانی که شواهد نشان دهند دوغاب درون غلاف قابلیت تحمل کرنشی بیش از ۰۰۳/۰ را دارد می توان مقاومت فشار نهایی بالایی را برای فولاد در نظر گرفت .