عنوان
ارزيابي كاربرد بتن اليافي در طراحي سازه‌اي تونل‌سازي مكانيزه
نويسنده اصلي
عليرضا طريقت پيما
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
ارزيابي كاربرد سازه‌اي الياف فولادي، به عنوان مصالح جايگزين ميلگردهاي فولادي در سگمنتهاي پيش‌ساخته پوشش بتني تونلهاي حفاري شده توسط دستگاه حفاري تمام مقطع (TBM) - كه به علت صرفه‌جويي قابل توجه در هزينه و زمان و همچنين دوام بيشتر، باعث تقاضاي رو به رشدي در زمينه استفاده از آن به عنوان عامل تسليح سازه‌اي گرديده است – هدف اصلي اين پژوهش مي‌باشد.
در اﻳﻦ تحقيق، نخست پس از مرور اصول طراحي سازه‌اي پوشش سگمنتي تونلها، مشكلات استفاده از روش مرسوم تسليح سگمنتها مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه، به عنوان گزينه تكميلي و حتي جايگزين، مباني طراحي سازه‌اي بتن مسلح اليافي ارائه شده است. سپس با توجه به موضوع پايان‌نامه كه دلالت بر پژوهشي كاربردي مي‌نمايد، كاربري اين مصالح نوين در طراحي سازه‌اي، به روش تحقيق مطالعه موردي ارزيابي شده است. در اين راستا، يك تونل سگمنتي بتن آرمه در دست اجرا، پس از تحليل سازه‌اي با نرم‌افزار اجزاي محدود ANSYS، با استفاده از بتن اليافي فولادي طراحي مجدد شده و در انتها، دو گزينه بتن آرمه و بتن الياف فولادي مورد مقايسه فني و اقتصادي قرار گرفته است.
بر اساس نتايج اين مطالعه موردي كه با توجه به شرايط زمين‌شناسي مسير تونل و قطر آن، انتخابي چالش برانگيز براي كاربري بتن اليافي محسوب مي‌گردد، تسليح تونل سگمنتي با بتن الياف فولادي امكان‌پذير است. شايان ذكر است مسير تونل از سازندهاي سنگي ضعيف عبور مي‌نمايد و از سوي ديگر سازه مذكور در رده تونلهاي با قطر متوسط به بالا قرار مي‌گيرد. به منظور تقويت سگمنت در برابر عمدتا شرايط تكيه‌گاهي غير يكنواخت (تحت فشار جكهاي پيشران)، آرماتورگذاري نردباني صرفا در محدوده درزهاي محيطي سگمنت تعبيه شده است. در نتيجه در پروژه‌اي كه از لحاظ ژئوتكنيكي در وضعيت ايدآلي قرار نمي‌گيرد، با ارائه يك طرح سازه‌اي تلفيقي (تركيب بتن اليافي با ميلگرد تقويتي موضعي)، ضمن ايجاد صرفه‌جويي در زمان و نيروي كار، مي‌توان از مزاياي فني استفاده از الياف از قبيل طاقت بالا، مقاومت در برابر ضربه و ترك خوردگي سود جست. از نكات قابل توجه در اين پژوهش، ارزيابي بازتاب غيريكنواختي بستر سگمنت تحت بارگذاري فشار جك مي‌باشد كه به‌طور خاص مورد بررسي قرار گرفته است.
واژه‌هاي كليدي: ماشين حفاري تمام مقطع، سگمنت، بتن اليافي، تنش شكافنده، طراحي تلفيقي.
شماره ركورد
189627
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
سازه
استاد راهنما
دكتر محسنعلي شايانفر