بررسی و مقایسه آزمایشگاهی رفتار تیرهای بتن معمولی و سبک هم‌مقاومت تحت خمش با تاکید بر مدیریت ساخت و ساز

چکیده

هدف از این مطالعه بررسی و مقایسه رفتار خمشی و برشی تیرهای بتن معمولی (NWC) و بتن سبک دانه (LWAC) تحت بارگذاری استاتیکی و تحلیل نتایج به دست آمده برای بهبود مدیریت ساخت و ساز می‌باشد. در این تحقیق، 24 تیر بتنی شامل 12 تیر NWC و 12 تیر LWAC ساخته شد. تیرها در دو دسته شامل تیرهای با مقاومت خمشی ضعیف و مقاومت برشی قوی و تیرهای با مقاومت خمشی قوی و مقاومت برشی ضعیف قرار گرفتند. آزمایشات بارگذاری سه نقطه‌ای و شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار ANSYS 2023 انجام شد. داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌ها با استانداردهای معتبر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تیرهای LWAC نسبت به تیرهای NWC دارای نسبت استحکام به وزن بالاتری هستند. همچنین، تیرهای تقویت شده با فولاد بیشتر، سختی خمشی بالاتری را نشان دادند. وجود آرماتورهای عرضی تاثیر مثبتی بر شکل‌پذیری تیرها داشت. بلوک تنش ACI برای تیرهای LWAC با یک لایه فولاد تقویتی قابل قبول بود. استفاده از LWAC می‌تواند به عنوان یک گزینه مناسب و پایدار برای کاربردهای ساختاری، به ویژه در ساختمان‌های بلند مرتبه، مطرح شود. این نوع بتن به کاهش وزن سازه‌ها، افزایش بهره‌وری اقتصادی و بهبود سازگاری با محیط زیست کمک می‌کند. همچنین، مدیریت موثرتر منابع و کاهش هزینه‌های ساخت و ساز از دیگر مزایای استفاده از LWAC است.