مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی آزمایشگاهی مقاومت ساختار ساندویچی سیمانی حاوی دانه‌های پلی‌استایرن منبسط‌شده در برابر ضربه‌های تکرارشونده کم‌سرعت

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی ، آمل، ایران
2 استادیار مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی ، آمل، ایران
3 استادیار مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، واحد بوکان، دانشگاه آزاد اسلامی، بوکان، ایران
10.22065/jsce.2026.580872.3971
چکیده
برخی سازه‌های بتنی در دوره بهره‌برداری تحت ضربه‌های با سرعت کم اما تکرارشونده قرار می‌گیرند. با توجه به برازندگی کامپوزیت‌های سیمانی حاوی دانه‌های پلی‌استایرن منبسط‌شده و نیز ساختار ساندویچی در تحمل بارهای ضربه‌ای از یک سو و از دیگر سو خلاء تحقیقاتی موجود در خصوص چگونگی تأثیر پارامترهای مرتبط با ساختار بر عملکرد آن، تأثیر این پارامترها بر مقاومتِ ساختار ساندویچی در برابر ضربه تکرارشونده کم‌سرعت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ضربه به شیوه وزنه افتان انجام گردید. از کامپوزیت سیمانی حاوی دانه‌های پلی‌استایرن منبسط‌شده، به عنوان هسته ساختار ساندویچی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که پارامترهای ضخامت نسبی هسته، موقعیت نسبی هسته و چگالی هسته همگی از عوامل مؤثر بر مقاومت ساختار در برابر ضربه هستند. در این میان، مقاومت ساختار ساندویچی بیشترین حساسیت را به موقعیت نسبی هسته و کمترین حساسیت را به چگالی هسته داشته است. بنابراین، برای دستیابی به حداکثر مقاومت در برابر ضربه‌های تکرارشونده کم‌سرعت راهکارهای زیر توصیه می‎شود. در اولویت اول، ضخامت نسبی پوسته‌ی در معرض ضربه افزایش یابد. در اولویت دوم، ضخامت نسبی هسته کاهش یابد. در اولویت سوم، چگالی هسته افزایش یابد. ضمنا به عنوان پیشنهادی برای تحقیقات آتی، تقویت اتصال دانه‌های پلی‌استایرن منبسط‌شده به ملات توسط افزودنی‌هایی مانند دوده سیلیس و متاکائولن می‌تواند راهگشا باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental investigation of the impact resistance of cement-based sandwich structure containing EPS beads against repeated low-velocity impacts

نویسندگان English

behnam Shakeri Chenari 1
Abdullah Davoudi-Kia 2
Ali Seyedkazemi 2
Zaniar Tokmechi 3
1 MSc of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Am.C., Islamic Azad University, Amol, Iran
2 Assistant Professor of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Am.C., Islamic Azad University, Amol, Iran
3 Assistant Professor of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Bou.C., Islamic Azad University, boukan, Iran
چکیده English

Some concrete structures are subjected to low-velocity but repeated impacts during their service life. Considering the favorable performance of cementitious composites containing expanded polystyrene beads, as well as the sandwich structure's ability to withstand impact loads, and given the lack of research on how structural parameters affect performance, this study examined the influence of these parameters on the impact resistance of sandwich structures under repeated low-velocity impacts. The impact tests were conducted using a drop-weight method. The cementitious composite containing expanded polystyrene beads was used as the core material of the sandwich structure. The results showed that the relative core thickness, the relative position of the core, and the core density all significantly affect the impact strength of the structure. Among these factors, the impact strength of the sandwich structure was most sensitive to the relative position of the core and least sensitive to the core density. Therefore, to achieve maximum resistance against repeated low-velocity impacts, the following solutions are recommended. In the first priority, the relative thickness of the skin which is exposed to the impacts should be increased. Secondly, the relative thickness of the core should be reduced. In the third priority, the density of the core should be increased. In addition, as a suggestion for future studies, enhancing the bonding of expanded polystyrene beads to the mortar by additives such as silica fume and metakaolin can be a helpful solution.

کلیدواژه‌ها English

Cement-based composite
EPS concrete
Sandwich structure
Repeated low-velocity impact
Failure

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 22 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 15 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 07 مرداد 1405