استاد راهنما :
 

دکتر کورش نصراله‌زاده نشلی
 

مهر 1392
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده
 

یکی از مشکلات موجود در بتن‌ِ مسلح‌ِ مرسوم زوال و خوردگی فولاد به کار رفته در آنها می‌باشد. به همین علت، پلیمر مسلح شده با الیاف FRP به دلیل داشتن ویژگی مقاومت خوردگی بالا، به عنوان جایگزینی مناسب برای فولاد مسلح‌کننده‌ی بتن، به طور گسترده‌ای مورد استقبال صنعت ساخت قرار گرفته است. لازم به ذکر است که استفاده از میلگردهای FRP به عنوان مسلح‌کننده در مکان‌های دارای پتانسیل بالای خوردگی، تاثیر بسزایی را در افزایش عمر بهره‌وری، کاهش هزینه‌های نگهداری و حل مشکلات زیست محیطی داشته است. در این مطالعه ارزیابی قابلیت اعتماد اعضای بتنی مسلح شده با FRP یعنی FRP-RC در شکست خمشی بررسی می‌شود و فرض شده است که شکست برشی و یا زوال چسبندگی میلگرد و بتن کنترل‌کننده‌ی شکست عضو نیست. در هر نمونه‌ی مورد بررسی احتمال شکست و اندیس قابلیت اعتماد برای مقاطع FRP-RC بدست آمده و تعداد زیادی از متغیر‌های موثر در طراحی خمشی با بهره گرفتن از روش مونت کارلو ارزیابی شده‌اند. در پایان تاثیر پارامترهای مختلف بر روی اندیس قابلیت اعتماد مطالعه شده و پیشنهاداتی برای بازنگری در آیین‌نامه‌ی ACI440 ارائه شده است.
 
کلیدواژه: FRP، بتن مسلح با FRP، خمش، قابلیت اعتماد، مونت کارلو
 
 

فهرست مطالب
 

 
فصل 1-مقدمه. 2
1-1- پیشگفتار 2
1-2- اهداف تحقیق 4
1-3- حوزه ی مورد بررسی 4
فصل 2-مروری بر FRP-RC 7
2-1- مقدمه. 7
2-2- تاریخچه ی FRP 7
2-3-. خواص مواد کامپوزیتی 10
2-4- کاربرد. 11
2-5-. انواع روش‌های مسلح کردن بتن با FRP 12
2-6- میلگردهای FRP 15
2-7- خواص مکانیکی و فیزیکی FRP 16
2-8- مروری بر تحقیقات و آزمایشات انجام شده 19
2-8-1-   مطالعات تحلیلی 19
2-8-2-   مطالعات آزمایشگاهی 23
2-9-. پروژه‌های انجام شده با FRP 25
2-10- مروری بر روابط خمشی تیرهای FRP-RC بر اساس ACI440.1R 31
2-11- جمع‌بندی 34
فصل 3-مروری بر قابلیت اعتماد سازه‌ها 37
3-1- مقدمه. 37
3-1-1-   کاربرد. 39
3-1-2-   تـاریخچه‌ی قابلیت اعتماد. 41
3-1-3-   عدم قطعیت در مراحل مختلف عمر سازه 45
3-1-4-   اطلاعاتی مفید در اعتمادپذیری 46
3-2-. اندیس قابلیت اعتماد. 51
3-3- روش مونت کارلو. 52
3-3-1-   تاریخچه‌ی مونت کارلو. 52
3-3-2-   مبانی روش مونت کارلو. 53
3-3-3-   تولید اعداد تصادفی با توزیع احتمال یکنواخت. 55
3-3-4-   تولید اعداد تصادفی با توزیع احتمال دلخواه 56
3-3-5-   دقتِ تخمینِ احتمال 56
3-4- جمع‌بندی 57
فصل 4-بررسی قابلیت اعتماد تیرهای FRP-RC در خمش 60
4-1-. ارزیابی قابلیت اعتماد با بهره گرفتن از روش مونت کارلو. 60
4-1-1-   تابع حالت حدی 62
4-1-2-   بدست آوردن مقاومت قطعی تیرها 64
4-1-3-   مدل قطعی برای بدست آوردن مقاومت خمشی 64
4-1-4-   داده های آماری لنگر محاسبه شده 65
4-1-5-   نتایج آماری مد شکست. 69
فصل 5-جمع بندی و پییشنهاد. 73
5-1- نتایج 73
5-2-. پییشنهادات. 74
 

فهرست علایم و نشانه‌ها
 

عنوان                                                                                                               علامت اختصاری
 
سطح مقطع FRP
عرض مقطع
ارتفاع تار خنثی
درجه‌ی سانتیگراد
ضریب کاهش مقاومت محیطی
مدول الاستیسیته‌ی FRP
مقاومت کششی تضمین‌شده FRP
مقاومت کششی FRP
تنش موجود در FRP
مقاومت فشاری بتن
ارتفاع مقطع
ظرفیت خمشی اسمی
لنگر موجود
احتمال خرابی
ضریب کاهش بار
نسبت FRP مسلح کننده
نسبت FRP بالانس
اندیس قابلیت اعتماد
ضریب ارتفاع بلوک تنش معادل
کرنش نهایی بتن
کرنش نهایی FRP
 
 

فهرست شکل‌ها
 

شکل 1: ساختمان FRP [5] 10
شکل 2: میلگردهای CFRP- 12
شکل 3: شبکه‌های FRP [4] 12
شکل 4: لایه‌های FRP [4] 13
شکل 5 : صفحات FRP [4] 13
شکل 6: نوارهای FRP [4] 13
شکل 7: تقویت دال برای افزایش ظرفیت لنگر مثبت در وسط دهانه‌ با بهره گرفتن از لایه‌های FRP [2] 13
شکل 8: تقویت دال طره برای افزایش ظرفیت لنگر منفی در تکیه‌گاه‌ با بهره گرفتن از لایه‌های FRP- 14
شکل 9: تقویت برشی و خمشی تیر عمیق با بهره گرفتن از لایه‌های FRP- 14
شکل 10: شکل شماتیک میلگرد FRP جایگذاری شده در بتن با تکنیک NSM- 14
شکل 11: تقویت دیوار بنایی با بهره گرفتن از میلگرد FRP- 15
شکل 12: اشکال مختلف میلگردهای دایره‌ای از جنس FRP [14] 15
شکل 13: میلگردهای FRP فرم‌دهی شده با روش های گوناگون [14]. 16
شکل 14: نمودار تنش – کرنش مسلح‌کننده‌های بتن- 18
شکل 15:استفاده از GFRP در عرشه‌ی پل کرایچایلد، کالگری-آلبرتا-کانادا 26
شکل 16: استفاده از میلگرد GFRP در کارخانه‌ی شراب سازی، بریتیش کلمبیا-کانادا 26
شکل 17: عرشه‌ی پل خیابان پیرز، لیما- اوهایو 26
شکل 18: استفاده از میلگرد GFRP در بازسازی پل خیابان سالم، دایتون-اوهایو 26
شکل 19: سازه‌ی دریایی شناور، ژاپن- 27
شکل 20: پل پانتون، ژاپن- 27
شکل 21: قطار مغناطیسی سریع السیر، ژاپن[4] 27
شکل 22: استفاده از CFRP در پل استرس ریبون، ژاپن- 27
شکل 23: استفاده از FRP به عنوان مهارزیرزمینی در کنار اتوبان میشین، ژاپن- 28
شکل 24: استفاده از FRP در پل عابر پیاده در اروپا که از پروژه‌های EUROCRETE می‌باشد[4]. 28
شکل 25: پل خیابان شماره‌ی 53، بتندورف – ایالت ایووا 28
شکل 26: پل رودخانه‌ی سیریتا دلا کروز، پاتر کانتی-ایالت تگزاس– 29
شکل 27: کاربرد GFRP در عرشه‌ی پل ماریستون _ ایالت ورمانت- 29
شکل 28: پل رودخانه یترات در بزرگراه آیسان، بریتیش کلمبیا 29
شکل 29: پل ایتن، کوکشیر-کبک– 29
شکل 30 : کاربرد GFRP در عرشه‌ی پل واتن، کبک– 30
شکل 31: بیمارستان عمومی لینکلن- 30
شکل 32: بیمارستان یورک، تروما 30
شکل 33: کاربرد GFRP در ساخت تونل مترو-بانکوک[14] 31
شکل 34: ساخت سافت آی با FRP-تایلند[4] 31
شکل 35: آیین نامه‌ی حمورابی- 43
 
 
 

فهرست جداول
 

جدول 1: مضرات و فواید FRP[1] 16
جدول 2 : چگالی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن (g/cm3)[1] 17
جدول 3 : ضریب انبساط گرمایی میلگردهای مسلح‌کننده‌ی بتن[1] 17
جدول 4 : مشخصات کششی FRP و فولاد. 18
جدول 5: ضریب کاهش مقاومت محیطی برای انواع میلگردهای FRP[1] 32
جدول 6: اندیس قابلیت اعتماد به ازای احتمال شکست. 52
جدول 7: جزئیات تیرهای طراحی شده 61
جدول 8: پارامترهای آماری متغیرهای پایه. 63
جدول 9: داده های آماری بارها 64
جدول 10: داده‌های آماری لنگر مقاوم محاسبه شده (بتن 30 مگاپاسکال) 66