رنگرزی بر روی پنبه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

هدف: رنگرزی با رنگ های راکتیو و تأثیر در شید رنگی و تأثیر دما و قلیل و نمک بر روی کالای سلولزی.

مقدمه و تئوری:

براساس شواهد تجربی و عوامل شیمیایی به کار رفته انتشار و نفوذ رنگ ها و سایر مولکول های نافذ در مناطق کریستالی به مناطقی که تا درجه معینی منظم هستند میسر نیست و اینگونه مناطق معمولاً مناطق غیر قابل دسترس در برابر نفوذ مواد شیمیایی از جمله رنگ می باشند و لذا نفوذ رنگ ها و سایر مواد محدود به مناطق بی نظمی است که برای آن ها قابل دسترسی می باشد.

چنین مناطقی شامل محدوده ای از مناطق با درجه نظم پایین تا مناطق کاملاً آمورف می باشد.

تورم و یا تغییر در ساختمان لیف جهت افزایش درجه نفوذ و رنگ پذیری آن با استفاده از مولکول های نافذی مانند آب و یا حلالهای آلی امکان پذیر و در حدی متداول می باشد. بنابراین سرعت و یکنواختی و فاکتورهای مهم دیگر در رنگرزی مستقیماً تخت تأثیر ساختمان ظریف و درونی الیاف می باشد.

خصوصیات رنگرزی الیاف پنبه به 2 عامل بستگی دارد:

قطر لیف

ساختمان داخلی لیف.

هرچه لیف ظریف تر باشد سرعت رنگرزی آن بالاتر خواهد بود. علت اینکه این رنگ ها را مستقیم نامیده اند. این است که کلاس رنگی اولین کلاسی بود که قابلیت رنگرزی پنبه را به طور مستقیم دارا بود. علاوه بر صنعت نساجی از این کلاس رنگی در صنایع دیگری مانند چرم و کاغذ نیز استفاده می گردد. اکثر رنگینه های مستقیم دارای پایه آرزو هستند. یک نمونه از این رنگینه ها رنگینه زرد Dir Golden yellow 2RS می باشد.

اصول جذب رنگینه های مستقیم:

رنگینه مستقیم در محلول رقیق آبکی به صورت ذرات مجتمع شده وجود دارد. در چنین حالتی از مجموع سطوح خارجی مولکول های رنگ کاسته شده و لذا از سطح تماس بین رنگ و لیف کاسته می گردد و وقوع چنین امری از نیروی جاذبه بین رنگ و لیف خواهد کاست. از سوی دیگر منافذ داخلی الیاف نیز اندازه محدود و معینی داشته و به اندازه ای بزرگ نیستند که بیش از 2 یا 3 مولکول مجتمع شده وارد آن ها شوند با عنایت به 2 مورد فوق به نظر می رسد که شکستن ذرات مجتمع شده جهت غلبه بر مشکلات رنگرزی ضروری است. آزمایشات انجام شده نشان داده است که درجه تجمع رنگ ها در حرارت های 100 ـ 90 خیلی کم بوده و بخش بیشتر رنگ ها به صورت مولکول های جداگانه در می آیند.

عوامل مؤثر در جذب و یکنواختی رنگ و رنگرزی عبارت است از:

1- حرارت 2- زمان رنگرزی 3- L:R 4- نمک 5- حلالیت اولیه رنگ های مستقیم.

راحت ترین رنگرزی را دارد ولی کم ثبات ترین رنگینه است. مکانیزم رنگرزی بر مبنای تشکیل پیوند و اندروالس و هیدروژنی می باشد. همانطوری که می دانیم گروه OH موجود در لیف تمایلی به از دست دادن الکترون دارد در نتیجه باند هیدروژنی بین رنگزا و لیف تشکیل می شود. همچنین خطی، مسطح و طویل بودن ساختار رنگزا به تشکیل پیوندهای واندروالس کمک می کند.

رنگ های مستقیم از لحاظ حساسیت در مقابل نمک و درجه حرارت به سه دسته تقسیم می شوند.

کلاس A: رنگینه خود یکنواخت شونده.

کلاس B: رنگینه ها حساس در مقابل نمک.

کلاس C: رنگ هایی هستند که جز دسته A و B نبوده و حساس به دما بوده در نتیجه مشکل ترین رنگینه های مستقیم از نظر یکنواختی می باشند.

افزایش نمک برای رنگ های مستقیم به خاطر افزایش جذب رنگ می باشد که اگر این عمل اضافه کردن به دقت و به صورت یکنواخت و در زمان های متفاوت انجام شود باعث افزایش یکنواختی رنگرزی می شود چون رنگ های مستقیم عموماً در مقابل شستشو و نور ثبات خوبی از خود نشان نمی دهند. از این رو یکسری عملیات به منظور بهتر کردن ثبات رنگینه مستقیم انجام می دهند که توسط نمک های فلزی آلوئیدها و ترکیبات آلی کاتیونیک صورت می گیرد.

نمک های فلزات مس و کرم نظیر سولفات مس و بی کرومات می باشد که عملا در این روش از سولفات مس و بی کرومات معمولا بیشتر استفاده می گردد زیرا که کمپلکس های زیادی بت رنگینه های مستقیم صورت می گیرد. رنگ هایی که توسط سولفات مس می توان روی آن ها کمپلکس تشکیل داد شامل:

Benzo fast copper

ساندوز cupra fix

Cib – cupran finc

می باشند. این دسته از رنگ ها ثبات خوبی بعد از عمل کردن با فلزات مس از خود نشان می دهند. ولی بزرگترین عیب این دسته از رنگ ها کاهش ثبات در برابر عرق بدن می باشد. بخش اعظم رنگینه های مستقیم از دسته رنگینه های دی آزو هستند و عملا در سطح محدودی رنگینه های مونو آزو آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. ذکر این نکته ضروری است که منظور از رنگینه های مستقیم ترکیباتی است که بر مبنای نیروهای قطبی نیروهای واندروالس و اتصالات هیدروژنی جذب لیف می شوند و عمدتا برای رنگرزی الیاف سلولزی به کار برده می شوند.

رنگینه های محلول در آب مونوآزو مستقیم اغلباً سیستم های حلقوی ایزوسیکلیک هستند. در بسیاری از آنها مشتقات Jasid به عنوان عضو جفت شونده مشاهده می شوند.

روش انجام آزمایش:

در این آزمایش سه فاکتور مورد بررسی قرار گرفته که شامل:

بررسی اثر L:R

بررسی اثر الکترولیت (نمک)

بررسی اثر دما

رنگرزی بر روی پنبه (2)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

هدف: رنگرزی با رنگ های راکتیو و تأثیر در شید رنگی و تأثیر دما و قلیل و نمک بر روی کالای سلولزی.

مقدمه و تئوری:

براساس شواهد تجربی و عوامل شیمیایی به کار رفته انتشار و نفوذ رنگ ها و سایر مولکول های نافذ در مناطق کریستالی به مناطقی که تا درجه معینی منظم هستند میسر نیست و اینگونه مناطق معمولاً مناطق غیر قابل دسترس در برابر نفوذ مواد شیمیایی از جمله رنگ می باشند و لذا نفوذ رنگ ها و سایر مواد محدود به مناطق بی نظمی است که برای آن ها قابل دسترسی می باشد.

چنین مناطقی شامل محدوده ای از مناطق با درجه نظم پایین تا مناطق کاملاً آمورف می باشد.

تورم و یا تغییر در ساختمان لیف جهت افزایش درجه نفوذ و رنگ پذیری آن با استفاده از مولکول های نافذی مانند آب و یا حلالهای آلی امکان پذیر و در حدی متداول می باشد. بنابراین سرعت و یکنواختی و فاکتورهای مهم دیگر در رنگرزی مستقیماً تخت تأثیر ساختمان ظریف و درونی الیاف می باشد.

خصوصیات رنگرزی الیاف پنبه به 2 عامل بستگی دارد:

قطر لیف

ساختمان داخلی لیف.

هرچه لیف ظریف تر باشد سرعت رنگرزی آن بالاتر خواهد بود. علت اینکه این رنگ ها را مستقیم نامیده اند. این است که کلاس رنگی اولین کلاسی بود که قابلیت رنگرزی پنبه را به طور مستقیم دارا بود. علاوه بر صنعت نساجی از این کلاس رنگی در صنایع دیگری مانند چرم و کاغذ نیز استفاده می گردد. اکثر رنگینه های مستقیم دارای پایه آرزو هستند. یک نمونه از این رنگینه ها رنگینه زرد Dir Golden yellow 2RS می باشد.

اصول جذب رنگینه های مستقیم:

رنگینه مستقیم در محلول رقیق آبکی به صورت ذرات مجتمع شده وجود دارد. در چنین حالتی از مجموع سطوح خارجی مولکول های رنگ کاسته شده و لذا از سطح تماس بین رنگ و لیف کاسته می گردد و وقوع چنین امری از نیروی جاذبه بین رنگ و لیف خواهد کاست. از سوی دیگر منافذ داخلی الیاف نیز اندازه محدود و معینی داشته و به اندازه ای بزرگ نیستند که بیش از 2 یا 3 مولکول مجتمع شده وارد آن ها شوند با عنایت به 2 مورد فوق به نظر می رسد که شکستن ذرات مجتمع شده جهت غلبه بر مشکلات رنگرزی ضروری است. آزمایشات انجام شده نشان داده است که درجه تجمع رنگ ها در حرارت های 100 ـ 90 خیلی کم بوده و بخش بیشتر رنگ ها به صورت مولکول های جداگانه در می آیند.

عوامل مؤثر در جذب و یکنواختی رنگ و رنگرزی عبارت است از:

1- حرارت 2- زمان رنگرزی 3- L:R 4- نمک 5- حلالیت اولیه رنگ های مستقیم.

راحت ترین رنگرزی را دارد ولی کم ثبات ترین رنگینه است. مکانیزم رنگرزی بر مبنای تشکیل پیوند و اندروالس و هیدروژنی می باشد. همانطوری که می دانیم گروه OH موجود در لیف تمایلی به از دست دادن الکترون دارد در نتیجه باند هیدروژنی بین رنگزا و لیف تشکیل می شود. همچنین خطی، مسطح و طویل بودن ساختار رنگزا به تشکیل پیوندهای واندروالس کمک می کند.

رنگ های مستقیم از لحاظ حساسیت در مقابل نمک و درجه حرارت به سه دسته تقسیم می شوند.

کلاس A: رنگینه خود یکنواخت شونده.

کلاس B: رنگینه ها حساس در مقابل نمک.

کلاس C: رنگ هایی هستند که جز دسته A و B نبوده و حساس به دما بوده در نتیجه مشکل ترین رنگینه های مستقیم از نظر یکنواختی می باشند.

افزایش نمک برای رنگ های مستقیم به خاطر افزایش جذب رنگ می باشد که اگر این عمل اضافه کردن به دقت و به صورت یکنواخت و در زمان های متفاوت انجام شود باعث افزایش یکنواختی رنگرزی می شود چون رنگ های مستقیم عموماً در مقابل شستشو و نور ثبات خوبی از خود نشان نمی دهند. از این رو یکسری عملیات به منظور بهتر کردن ثبات رنگینه مستقیم انجام می دهند که توسط نمک های فلزی آلوئیدها و ترکیبات آلی کاتیونیک صورت می گیرد.

نمک های فلزات مس و کرم نظیر سولفات مس و بی کرومات می باشد که عملا در این روش از سولفات مس و بی کرومات معمولا بیشتر استفاده می گردد زیرا که کمپلکس های زیادی بت رنگینه های مستقیم صورت می گیرد. رنگ هایی که توسط سولفات مس می توان روی آن ها کمپلکس تشکیل داد شامل:

Benzo fast copper

ساندوز cupra fix

Cib – cupran finc

می باشند. این دسته از رنگ ها ثبات خوبی بعد از عمل کردن با فلزات مس از خود نشان می دهند. ولی بزرگترین عیب این دسته از رنگ ها کاهش ثبات در برابر عرق بدن می باشد. بخش اعظم رنگینه های مستقیم از دسته رنگینه های دی آزو هستند و عملا در سطح محدودی رنگینه های مونو آزو آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. ذکر این نکته ضروری است که منظور از رنگینه های مستقیم ترکیباتی است که بر مبنای نیروهای قطبی نیروهای واندروالس و اتصالات هیدروژنی جذب لیف می شوند و عمدتا برای رنگرزی الیاف سلولزی به کار برده می شوند.

رنگینه های محلول در آب مونوآزو مستقیم اغلباً سیستم های حلقوی ایزوسیکلیک هستند. در بسیاری از آنها مشتقات Jasid به عنوان عضو جفت شونده مشاهده می شوند.

روش انجام آزمایش:

در این آزمایش سه فاکتور مورد بررسی قرار گرفته که شامل:

بررسی اثر L:R

بررسی اثر الکترولیت (نمک)

بررسی اثر دما

حداقل عمق پوشش خاکی بر روی پلهای خاکی فولادی 50 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 50

حداقل عمق پوشش خاکی بر روی پلهای خاکی- فولادی

خلاصه: پهنای خاکی- فولادی از قابهای فولادی موجودار و انعطاف پذیر پوشانده شده درون خاک دانه ای خوب متراکم ساخته شده اند.

طراحی آنها براساس اندرکنش ترکیبی میان فشارهای خاک و جابه جایی های دیواره کانال انجام می شود. گسیختگی سازه ممکنست به سبب گسیختگی برشی یا کششی در پوشش خاکی روی کانال فولادی آغاز شود. بکارگیری ملاحظات طراحی ارائه شده در آئین نامه های مختلف، مانند آئین نامه طراحی پلهای بزرگراه کانادا، در جلوگیری از برخی مشکلات مربوط به گسیختگی خاک روی پلهای خاکی- فولادی با در نظر گرفتن حداقل عمق پوشش خاکی روی تاج کانال با توجه به شکل هندسی آن، موفقیت آمیز بوده است. با این وجود، الزامات آئین نامه موجود برای حداقل عمق پوشش جهت حداکثر دهانه به طول 62/7 متر و استفاده از قابهای سخت نشده با عمق اعوجاج 51 میلیمتر، بسط داده شده اند. اثر طول دهانه های بزرگتر یا بکارگیری قابهای موجدار صلب تر، پیشتر بررسی نشده و موضوع این مقاله است. مطالعه حاضر، جهت بررسی مجدد گسیختگی های ممکن خاک به سبب بارهای زنده وارده در مرکز (یعنی بارهایی که بصورت متقارن، حدودا در وسط دهانه کانال وارد می شوند) یا بارهای زنده خارج از مرکز، از تحلیل اجزاء محدود استفاده می کند. این بررسی، مربوط به کانالهای دایروی با دهانه بزرگتر از 24/15 متر و قوسهای 3/21 متری با موجهای عمیق است. نتیجه حاصله این است که علاوه بر هندسه کانال، ابعاد واقعی دهانه نیز بایستی جهت تعیین عمق لازم برای پوشش خاکی مورد توجه قرار گیرد.

معرفی: پلهای خاکی- فولادی از قابهای فولادی موجدار و انعطاف پذیر پوشانده شده در خاک دانه ای خوب متراکم شده ساخته شده اند. این پلها با دهانه هایی به طول حداکثر 62/7 متر با استفاده از قابهای فولادی با عمق اعوجاج (موج) 51 میلی متر ساخته شده اند در حالیکه بخشهای خاصی مانند سخت کننده ها برای دهانه های بزرگ بکار رفته اند. اخیرا، موجهای عمیق تری (در قابها) به اندازه 140 میلیمتر (شکل 1) ایجاد شده و برای سازه هایی با دهانه هایی کمتر از 22 متر در استاندارد ASTM-A 796.A 796 M مورد استفاده قرار گرفته اند. (استاندارد 1999,ASTM).

طراحی پلهای خاکی- فولادی، بر اندرکنش ترکیبی میان فشارهای خاک و جابه جائیهای دیواره کانال، بنا نهاده شده است. (معیارهای) حدود طراحی و الزامات آئین نامه ای تعیین شده و به اثبات رسیده اند؛ به Abdel- sayed و همکاران (Adbel- Sayed) و همکاران، 1993) آئین نامه طراحی پلهای بزرگراه کانادا (2001 , CSA- CHBDC) و مشخصات استاندارد پلهای بزرگراه منتشر شده توسط آشتو (2001, AASHTO) مراجعه شود.

یکی از معیارهای گسیختگی برای چنین سازه هایی در شرایطی که پوشش خاکی روی مجرای فولادی کافی نباشد، گسیختگی خاک بخاطر برش و / یا کشش ایجاد شده در آن می باشد. بکارگیری ملاحظات طراحی ارائه شده شده در آئین نامه های مختلف، مانند آئین نامه طراحی پلهای بزرگراه (1992, OHBDC) Ontario، آشتو (آشتو، 2001) یا آئین نامه طراحی پلهای بزرگراه کانادا، در جلوگیری از برخی مشکلات مربوط به گسیختگی خاک روی پلهای خاکی- فولادی با در نظر گرفتن حداقل عمق پوشش خاکی روی تاج کانال، موفقیت آمیز بوده است.

این الزامات، در اصل تجربی بوده و از آن پس، براساس تحلیل اجزاء محدود (1981, Hafez) با در نظر گرفتن شکل هندسی کانال و بارهای محوری، کامیون OHBDC جهت طراحی (شکل 2)، اصلاح شوند (1983a, Abdel- Sagal, Hafez). در نتیجه، حداقل عمق پوشش مورد نیاز (h) در دومین ویرایش از (1983,OHBDC)OHBDC، بزرگترین مقدار از بین یا با حداقل مقدار 6/0 متر بود که براساس شکل 3، D,S به ترتیب دهانه موثر و خیز (برآمدگی) کانال هستند. با وقوف به دست وپاگیر بودن الزامات فوق بخصوص در مورد کانالهای دهانه کوتاه به شکل بیضی افقی، سومین ویرایش (1992,OHBDC) OHBDC شرط پیشین را به کاهش داد.

همچنین الزامات مشابهی در آئین نامه فعلی طراحی پلهای بزرگراه کانادا مشخص شده اند (2001,CSA-CHBDC) و در حال حاضر بدون توجه به نیمرخ اعوجاج صفحه، قابل استفاده برای تمام سازه های خاکی فولادی می باشند. هر چند، بایستی به این نکته اشاره نمود که تمامی الزامات برای حداقل عمق پوشش، برای حداکثر دهانه 62/7 متری و استفاده از قابهای سخت نشده با عمق اعوجاج 51 میلیمتری ایجاد شده اند. تاثیر دهانه های بلندتر و / یا استفاده از قابهای موجدار صلب تر یا بیشتر مورد بررسی قرار نگرفته و موضوع این مقاله می باشد که به بررسی مجدد مسئله گسیختگی امکان پذیر در پوشش خاکی بعلت بار زنده واقع در مرکز یا خارج از مرکز که بر خاکریز اعمال می شود، می پردازد. در اینجا گسیختگی پوشش خاکی برای کانالهای دایروی با دهانه های کوتاهتر از 24/15 متر و قوسهای 3/21 متری دارای، قابهایی با موجهای عمیق (شکل 1) مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهدات ارائه شده مبتنی بر نتایج تحلیل اجزاء محدود انجام شده توسط Hafez در دانشگاه وینزور (1981, Hafez) (به بخش بعدی مراجعه شود) و نیز بکارگیری آئین نامه جامع و عمومی ABAQUS [نرم افزار اجزاء محدود، نسخه 1/6 (1998)، R.I. , Providence, Sorenson, Karlssen, Hibbit] و در نظر گرفتن بار کامیون مطرح شده توسط 1992, OHBDC می باشند (شکل 2).

شکل

شکل 1- انواع قابهای کانال، ابعاد به میلیمتر بیان شده اند موج استاندارد 51 میلیمتری (2 اینچی)، قاب (I)؛ (b) موج استاندارد 1400 میلیمتری، قاب (II)؛ (c) قابهای موجدار سخت شده؛ قاب (III)؛ و (d) قابهای موجدار سخت شده با پرکردگی بتنی، قاب (IV).

شکل 2- بارهای محوری کامیون OHBDC برای طراحی (1992,OHBDC)، (a) نما (b) پلان

شکل 3- تعریف و توضیح S,D برای اشکال مختلف سطح مقطع کانال، (a) دایره، (b) نیم قوس، (c) بیضی قائم، (d) بیضی افقی، (e) قوس Re-entrant و (f) قوس لوله ای

شکل 4- مدل اجزاء محدود برای کانالهای دایروی (1981, Hafez).

شکل 5- تعریف خروج از محوریت e برای موارد بارگذاری تحت بررسی، (a) در صورت اعمال یک بار محوری (b) در صورت اعمال یک بار محوری

تعیین ضخامت سنگفرش 50 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 70

برای تعیین ضخامت مؤثر سنگفرش پیاده روی موجود بر حسب ضخامت HMA، یک یا چند ضریب تبدیل باید یافت شود. اگر پیاده روی موجود عمق کامل باشد، روش 1، بر اساس شاخص سرویس دهی موجود (PSI) روی موجود، می تواند برای تعیین ضریب تبدیل بکار برود در غیر اینصورت، روش 2 بر اساس شرایط فردی هر لایه، باید بکار برود تا ضریب تبدیل هر لایه مشخص گردد.

روش1: شکل 13.2 ضرایب تبدیل C را برای پیاده روهای آسفالت با عمق کامل بر اساس پیاده رویی موجود در زمان over lay را می دهد، دو منحنی در شکل، تفاوت در عملکرد را پس از قرار دادن over lay را نشان می دهد. منحنی بالایی، خط A، پیاده روها را با یک میزان کاهش یافته تغییر در PSI در مقایسه با میزان تغییر آنها قبل از over lay را نشان می دهد. منحنی پایینی، خط B، یک میزان تغییر در PSI حدود همان مقدار قبل از over lay را نشان می دهد و بنابراین تا حدی محافظه کارانه است. انتخاب بین دو منحنی موضوع قضاوت و تجربه است. ضرایب تبدیل نشان داده شده در شکل 13.2 فقط برای HMA بکار می رود. اگر مخلوط های آسفالت امولسینهای شده استفاده شوند، ضرایب اکی والان نشان داده شده در جدول 13.2 باید استفاده گردد. ضخامت مؤثر هر لایه موجود با ضرب کردن ضخامت واقعی هر لایه در ضریب تبدیل و ضریب اکی والانسی مناسب بدست می آید. کل ضخامت مؤثر توسط

جمع کردن ضخامت مؤثر مجزایی تمام لایه های سنگفرش بدست می آید:

(13.5)

h و c وE ضخامت، ضریب تبدیل و ضریب اکی والانسی لایه i وn تعداد کل لایه ها است.

مثال13.2:

عمق سنگفرش آسفالت(عمق کامل) شامل یک HMA 2 اینچ و یک بستر base آسفالت امولسیفای نوع II اینچی6 قرار است روکش over lay شود.

جواب:

از شکل 13.2، بر اساس خطA و 0.6 بر اساس خط B است.از جدول 13.2، ، از معادله 13.5، . بر اساس خط A و . بر اساس خط B است. اگر c متوسط بکار رود .

روش2 : در این روش شرایط هر لایه مجزا ارزیابی می شود و ضریب تبدیل

مناسب c از جدول 13.3 بدست می آید. شبیه به معادله 13.5 ضخامت مؤثر چنین بدست می آید:

(13.5)

روش 2 می تواند برای سنگفرش های عمق کامل استفاده شود. اگر PSI معلوم باشد. هر دو روش 1 و2 استفاده و مقایسه شود. اگر چه تغییرات در مقادیر نشان داده شده در جدول 13.3 بر اساس تحلیل شهودی است، ولی تجربه نشان داده است که آنها برای طراحی over lay مفید می باشند.

مثال 13.3

ضخامت مؤثر یک سنگفرش شامل یک سطح 4 in HMA ای، یک بستر 6 in ای(152mm) و یک زیر بستر sub base قلوه سنگ شکسته crushed gravel را تعیین نمایید.

تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح 62 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 62

«تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح»

ظرفیت برشی پیش بینی شده از تیرهای بتن مسلح موجود یک موضوع مهمی است که لازم است به تفصیل بیشتری ذکر شود. توجه در خصوص اینکه آیا کد ارزیابی پل جاری برای انگلستان خیلی محافظه کارانه است هنگامی که مقاومت برش تیرهای بتن موجود ارزیابی می گردد که حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای از فولاد می باشد در طی ارزیابی نا دیده گرفته می شود. این مقاله به تاثیرات سودمند چنین فولاد تراکمی ای بر روی استحکام برش تیرهای بتن مسلح توجه دارد. نتایج بررسی آزمایشگاهی با پیش بینی های کد جاری برای استحکام برش تیرهایی مقایسه می شوند که فرض می شوند صرفاً حاوی فولاد کشش می باشد. فشردگی های بعدی با یک راه حل پلاستیسیتة حدّ بالایی انجام می شوند که قادر است تمام تقویت فولاد را در یک تیر بتن در نظر بگیرد. دلایل متعددی وجود دارند که چرا پل ها مخازن پنهان استحکام را، نشان می دهند و عمل غشاء فشاری احتمالاً از همه مهمتر است. با این حال، دلایلی از قبیل حضور فولاد فشاری به استحکام پنهان کمک می کند طوری که تحقیق از این نوع، برای ارزیابی درست و انجام پیش بینی های استحکام لازم است. و نشان داده می شود که حضور فولاد با فشردگی زیاد دارای تأثیر چشمگیری بر روی ظرفیت تیرهای پل بتن مسلح است که دارای تقویت نهایی برش می باشد.

نمادها(نمادگذاری):

Abs مساحت فولاد تحتانی در تیر d عمق مؤثر تیر

Ats مساحت فولاد فوقانی در تیر a طول دهانه برش

D نرخ پراکندگی یا پراکنش انرژی در واحد حجم

bs d فاصله از نقطة دوران تا فولاد کف(تحتانی)

ts d فاصله از نقطه دوران تا فولاد سر(فوقانی)

ED نرخ پراکنش انرژی کل در سیستم

EDc پراکنش انرژی ناشی از بتن (صرفاً)

EDci پراکنش انرژی ناشی از بتن در هر نقطه در امتداد خط ناپیوستگی

EDs پراکنش انرژی ناشی از فولاد (صرفاً)

fc استحکام فشاری مؤثر بتن ( ( fc=yfcu fcn استحکام مکعب فشاری بتن

ft استحکام کشش بتن

fy استحکام تسلیم فولاد

Pهر بار بکار رفته (N )

aزاویة بین جهت (i و خط ناپیوستگی

(بردار جابجایی نسبی در عرض یک خط ناپیوستگی

(iبردار جابجایی نسبی در هر نقطه در امتداد یک خط از ناپیوستگی

IPفاصله از خط دوران تا بار نقطة اول(mm)

Lstirrap طول دهانة برش که بر روی آن رکاب ها(Stirrups) بطور مؤثر لنگر می شوند.

nتعداد رکاب هایی که ناپیوستگی مفروض را قطع می کند

Uجابجایی افقی نمادی از بخش صلب

WDکار خارجی کل انجام شده بر روی سیستم

Xعمق تا محور خنثی بصورت یک تناسب از d

aزاویةبین ( و خط ناپیوستگی

(دوران بفش صلب

(زاویة داخلی اصطحکاک برای بتن

Vضریب تأثیر برای بتن

PS درصد فولاد طولی در تیر

Psv درصد فولاد رکاب (Stirrup)در تیر

مقدّمه:

به دلیل افزایش ترافیک و وزن بالاتر کامیونها،هر پل ای در انگلستان از لحاظ استحکام برش و انعطاف پذیری اش ،بصورت بخشی از برنامة ارزیابی پل انگلستان مورد ارزیابی قرار می گیرد. مؤسسةبزرگراه ها،ناحیه(مساحت) ای از بتن را تعریف کرده است. موسوم به ارزیابی استحکام برش تیرهای پل بتن، که حاوی مقادیر قابل توجهی از فولاد (متراکم) است. راهنمای ارزیابی پل انگلیسی BD 44/95 حضور فولاد(متراکم) فوقانی را نادیده می گیرد هنگامی که استحکام برشی یک تیر بتن مسلح را پیش بینی می نماید این موارد در طی یک فرآیند طراحی قابل بررسی می باشند.با این حال، ارزیابی فعلی با استفاده از نظریة الاستیک یک درک محافظه کارانه از استحکام یک پل بتن موجود را ارائه می کند اکثر پل های بتنی موجود دارای مقادیر کافی از فولاد برای ایجاد یک قفسه برای ساختمان Stirrup هستند. اما این فولاد(ثانویه)در طی ارزیابی نادیده گرفته میشود.این امر منجر به ترمیز غیرضروری شده و از لحاظ بالقوه برای جامعه در طی ارزیابی یک پل موجود،گران قیمت است.