راستی آزمایی روابط مقاومت برشی آیین نامه های معتبر موجود برای بتن خودتراکم

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهاب دانش قم

2 کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه، دانشگاه شهاب دانش، قم، ایران

چکیده

امروزه استفاده از بتن خودتراکم موضوع بسیاری از مطالعات می باشد. این مقاله مطالعات گذشته انجام شده در زمینه مقاومت برشی بتن خودتراکم را مورد بررسی قرار داده است. علاوه بر این، نتایج مقاومت برشی بتن خودتراکم با روابط مقاومت برشی آیین نامه های (آمریکا، اروپا، استرالیا و ژاپن) و همچنین روابط مکانیک شکست پیشنهادی برای مقاومت برشی توسط محققین گذشته مقایسه شده است. در انتها، نتایج آزمایش های مقاومت برشی بتن خودتراکم با بانک داده های مقاومت برشی بتن معمولی مورد مقایسه قرار گرفته است. جهت بررسی دقیق نتایج، از تحلیل های آماری (رگرسیون غیرخطی) جهت تعیین بهترین خط برازش شده و محدوده 95 درصد داده ها استفاده شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که روابط آیین نامه های آمریکا، اروپا، استرالیا و ژاپن به ترتیب برای 88، 78، 95 و 100 درصد داده های بتن خود تراکم محافظه کارانه می باشد. حال آنکه روابط مکانیک شکست برای 40 تا 85 درصد داده های مقاومت برشی محافظه کارانه می باشد. علاوه بر آن، بررسی های آماری نشان می دهد که فقط 15 % داده های مقاومت برشی بتن خود تراکم خارج از محدوده 95 % داده های مقاومت برشی بتن معمولی قرار داردکلمات کلیدی: مقاومت برشی، بتن خودتراکم، بتن معمولی، مکانیک شکست، تحلیل آماری

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Verification of shear strengths' provisions of existing codes for self-consolidating concrete

نویسندگان [English]

  • mahdi arezoumandi 1
  • Mohammad Sadegh Mohaghegh Zadeh Davani Asl 2
  • Seyed Omid Mobargha 2
  • shaghayegh afshar 2
1 Shahab danesh University
2 Graduate Research Assistant, Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering, Shahab Danesh University, Qom, Iran
چکیده [English]

Using self-consolidating concrete has been the subject of many studies for years. A comprehensive literature review on shear strength of self-consolidating concrete is presented. In addition, databases are created for shear strength of self-consolidating concrete in order to lead to changes or acceptance in design codes and standards’ provisions. These data were compared with the American (ACI 318-14), European(EC 2-05), Australian(AS 3600-09), and Japanese(JSCE-05) standards provisions. Results of this study show that ACI 318-14, EC 2-05, AS 3600-09, and JSCE-05 provisions are conservative for 88, 78, 95, and 100 % of shear strength data of self-consolidating concrete. Furthermore, results of shear strength of self-consolidating concrete experiments have been compared with fracture mechanics models suggested by previous researchers. The fracture mechanics models are conservative from 40 to 85% for shear strength data of self-consolidating concrete. In addition, results also compared with conventional concrete shear strength database. Statistical data analysis (nonlinear regression) was performed on shear strength data of conventional concrete to draw best fit and 95% confidence interval of data. Comparison of shear strength data of self-consolidating concrete with conventional concrete shear strength database showed that only 15% of self-consolidating concrete data are out of 95% of confidence interval data of conventional concrete shear strength data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear strength
  • Self-consolidating concrete
  • Conventional Concrete
  • Fracture mechanics
  • Statiscal analysis
 [1] Okamura, H. (1997).“Self-compacting high-performance concrete.”Concrete. Int. Des. Construction., 19(7),pp. 50–54
 
  [2] ] Nasim Shatarat, Hadeel Musa Mahmoud, Hasan Katkhuda. (2018). "Shear capacity investigation of self compacting concrete beams with rectangular spiral reinforcement ". Construction and Building Materials. Vol 189 pp. 640–648.
 
[3] American Concrete Institute ACI Committee. (2013). “Building code requirements for structural concrete ACI 318-13and commentary 318R-13.” Farmington Hills, MI, USA: American Concrete Institute.
 
[4] European Committee for Standardization. Eurocode No. 2, (2005). “Design of concrete structures. Part 1: General Rules and Rules for Buildings”.
 
[5] AS 3600-2009, (2009). “Concrete Structures,” Standards Australia, Sydney.
 
[6] Japan Society of Civil Engineers,(2005) “Standard Specification for Concrete Structure”  Japanese Society of Civil Engineering No. 15, Tokyo.
 
[7] Sathiyamoorthy, K., Hossain, K., and Lotfy, A. (2016). “Shear resistance of lightweight self-consolidating concrete beams” , Resilient infrasrructure, pp. 399-410..
 
[8] Arezoumandi, M. & Volz, J.S. (2014). “Shear Strength of Chemically Based Self-Consolidating Concrete Beams: Fracture Mechanics Approach versus Modified Compression Field Theory. ” American Society of Civil Engineers, pp. 713–720.
 
[9] Biolzi, L., Cattaneo, S., and Mola, F. (2014). “Bending-shear response of self-consolidating and high-performance reinforced concrete beams ” , Engineering Structures,  pp. 399-410.
 
[10] Helincks, P.Boel, V, De Corte, W, S.B.,  De Schutter, G and Desnerck,P. (2013). “Structural behaviour of powder-type self-compacting concrete:Bond performance and shear capacity” , Engineering Structure,  pp. 121-132.
 
[11] Choi, Y.W., Lee, H.K., Chu, S.B., Cheong, S.H and Jung,W.Y. (2012). “Shear Behavior and Performance of Deep Beams Made with Self-Compacting Concrete” , International Journal of Concrete Structures and Materials,  pp. 65-78.
 
[12] Hassan, A., Hossain, K.M.A., and Lachemi, M. (2008). “Behavior of full-scale self-consolidating concrete beams in shear ” , Cement & Concrete Composites,  pp. 588-596.
 
[13] Choulli, Y and R.Mari, A. (2008). “Shear Behavior of full-scale prestressed i-beam made with self compacting concrete ” , Materials and Structures,  pp. 131-141.
 
[14] Rezaei far, O, Qods, A and Karimi, S. (1393). “An Observation into Shear Behavior of High Strength Self-Compacting Concrete” , Concrete Research Quarterly Journal ,  pp. 55-69.
 
 [15] Bažant, Z. P., and Yu, Q., (2005) “Design against Size Effect on Shear Strength of Reinforced Concrete Beams without Stirrups,” Journal of Structural Engineering, ASCE, V. 131, No. 12, pp. 1877-1885.
 
[16] Gastebled, O. J., and May, I. M., (2001) “Fracture Mechanics Model Applied to Shear Failure of  Reinforced Concrete Beams without Stirrups,” ACI Structural Journal, V. 98, No. 2, pp. 184-190.
 
[17] Xu, S., Zhang, X., and Reinhardt, H.s W., (2012) “Shear Capacity Prediction of Reinforced Concrete Beams without Stirrups Using Fracture Mechanics Approach,” ACI Structural Journal, V. 109, No. 5, pp. 705-714.
 
[18]Reineck, K. H., Kuchma, D. A., Kim, K. S., & Marx, S. (2003).Shear database for reinforced concrete members withoutshear reinforcement. ACI Structural Journal, V.100(2), pp. 240–249
 
[19] Minitab 17 Statistical Software (2013). [Computer software]. Incorporation,Minitab