اطلاعات پایان نامه
شماره شناسایی : 38903713
نام و نام خانوادگی : حميد نريماني
عنوان پایان نامه : سنجش تجربی استحکام بتن الیافی با ساختار لایه ای در برابر ضربه ناشی از برخورد گلوله
رشته تحصیلی : مهندسي عمران سازه
مقطع تحصیلی : كارشناسي ارشد
استاد راهنما : محمدرضا افتخار
استاد مشاور : کياچهر بهفرنيا
چکیده : با گسترش تسلیحات نظامی و افزایش میزان حملات تروریستی، استفاده از پدافند غیر‏عامل و افزایش مقاومت سازه‌ها جهت کاهش خسارت‏، ضروری به نظر می‏رسد. ساختمان‌های دولتی، بیمارستان‏ها، انبارهای نظامی، نیروگاه‌های اتمی و سوختی، مخازن آب و انرژی و غیره از جمله‏ی سازه‏های هدف هستند. با توجه به ویژگی‏های مثبت بتن، نظیر قابلیت جذب انرژی بالا، مقاومت در برابر آتش، هم‏چنین مقاومت فشاری و هزینه‏ی مناسب و قالب‌پذیری آسان، در بسیاری از تحقیقات، از این ماده در برابر ضربه‏ی ناشی از برخورد پرتابه‏ها و انفجار به کرات استفاده شده‏ است. مقاومت کششی کم، یکی از نقاط ضعف بتن است که علت آن وجود ریزترک‏ها در ساختار این ماده است. معمولا استفاده از الیاف در مخلوط بتن باعث کاهش تعداد و اندازه‏ی ریزترک‏ها می‏شود. در این پژوهش پانل‏های تک ‏لایه، دو لایه و سه لایه‏ی بتن معمولی و الیافی با سه مقاومت‏های فشاری 20، 30 و 40 مگاپاسکال پس از ساخت و عمل‏آوری، مورد آزمایش شلیک گلوله قرار گرفته و خسارت‏ها با یکدیگر مقایسه شدند. بتن‏های الیافی حاوی 1% حجمی از الیاف شیشه یا ترکیب 75/0% حجمی از الیاف فولاد و 3/0% حجمی از الیاف پلی‏پروپیلن است. ابعاد پانل‏ها 120×400×400 میلی‏متر می‏باشد. معیارهای سنجش خسارت شامل عمق نفوذ، مساحت و حجم خسارت می‏باشد. نتایج آزمایشات انجام شده نشان می‏دهد که با افزایش مقاومت فشاری پانل‏های تک لایه، عمق نفوذ، مساحت و حجم خسارت کاهش می‏یابد. به طوری که با افزایش مقاومت فشاری از 20 به 40 مگا پاسکال عمق نفوذ، مساحت و حجم خسارت به ترتیب 7/17، 9/14 و 3/24 درصد کاهش یافته‏اند. هم‏چنین استفاده از ساختار لایه‏ای باعث کاهش عمق نفوذ و حجم خسارت و افزایش مساحت خسارت می‏شود. علاوه بر آن استفاده از الیاف معمولا کاهش عمق نفوذ، مساحت و حجم خسارت را به دنبال دارد. در این تحقیق پانل‏های با ترکیب الیاف فولاد و پلی‏پروپیلن نسبت به پانل‏های با الیاف شیشه عملکرد مناسب‏تری داشته است. مشاهدات این تحقیق نشان می‏دهد که استفاده از الیاف نسبت به ساختار لایه‏ای تاثیر بیش‏تری در کاهش خسارت‏ دارد.
کلمات کلیدی : بتن, پدافند غیر‏عامل, بتن‏ الیافی, ساختار لایه‏ای, ضربه‏ی پرتابه, خسارت, عمق نفوذ, جذب انرژی
تاریخ دفاع : 1397/06/20
دانلود فایل چکیده

About Proposal
Title : Experimental Investigation on the Layerd Fiber Concrete Strength under the Effect of Impact and Peneteration of Steel Bullet
Abstract : By expanding military weapons and increasing the number of terrorist attacks, the use of passive defense and the increased resistance of structures to reduce damages is necessary. Government buildings, hospitals, military warehouses, nuclear and fuel power plants, water and energy reservoirs, etc. are among the target structures. In many studies, concrete have been used frequently to resistant against impact of projectiles and explosions because of its positive features, such as high energy absorption capacity, fire resistance, high compressive strength and proper cost and easy molding. Low tensile strength is one of the weaknesses of concrete due to the presence of micro-cracks in the structure of this material. usually, use of fibers in concrete mixture reduces the number and size of micro-cracks. In this study, single-layer, two-layer and three-layer panels of normal and fiber concrete with three compressive strengths (20, 30 and 40 MPa) after construction and treatment, were shot. damages of panels were compared with each other. Fiber concrete contain 1 volumetric percent glass fibers or 0.75 and 0.3 volumetric percent of steel and polypropylene fibers respectively. Dimensions of panels are 400 x 400 x 400 mm and damage assessment criteria include penetration depth, area and volume of damage. Results of the experiments show that by increasing the compressive strength of single-layer panels, penetration depth, area and volume of damage are reduced. For example, by increasing compressive strength from 20 to 40 MPa, penetration depth, area and volume of damage decreased 17.7, 14.9 and 24.3 percent, respectively. In addition, use of layered structure, decreases penetration depth and volume of damage but increases the area of damage. also, penetration depth, area and volume of damage usually reduces by useing fibers. In this research, panels which contain steel and polypropylene fibers combination have a better performance than glass-fiber panels. In addition, the observations of this study shows that use of fibers is more effective, on the reduction of damage, than creating layered structure.
Keywords : Passive defense, Fiber concrete, Layered structure, Projectile impact, Damage, Penetration depth, Energy absorption
Download Abstract File