روش های طراحی GFRC

در ایالات متحده تاکنون تنها روش های طراحی پانل های دیوار مخلوط های AR-GFRC توسعه یافته است. سطوح تنش طراحی بر مبنای پیش بینی خصوصیات دراز مدت تعیین می شود. هیچ روش طراحی قطعی ای برای مخلوط های GFRC وجود ندارد تا بتوان از طریق آن  حفظ شدن ممکن مقاومت در دراز مدت را  حساب کرد. تا به امروز روش هایی که برای طراحی پانل های AR-GFRC استفاده می شده برای پانل های P-GFRC نیز کاربرد داشته است.

مقاومت خمشی دراز مدت مخلوط های AR-GFRC که در معرض شرایط طبیعی آب و هوای محیط قرار گرفته اند، با زمان کاهش می یابد تا ب عددی نزدیک و نه کمتر از تراز مقاومت در حد تناسب الاستیک در سن بالا (PEL) برسد. مقاومت PEL مخلوط های GFRC ضدقلیا با افزایش سن نمونه اندکی کاهش می یابد. با این حال طراحی با این فرض انجام می شود که مدول گسیختگی دراز مدت (MOR در سن بالا( مساوی با PEL در 28 روز است.

در هنگام طراحی پانل های GFRC، باید حداقل بارهای آیین نامه ساختمان، همچنین شرایط و ملاحظات اضافی برای بارهای سرویس در نظر گرفته شود. ضرایب بار و ترکیب بارهای زیر باید به عنوان یک حداقل مدنظر قرار گیرند.

 [ ( بزرگترین M یا T)1/6  + ( بزرگترین L،W یا E 1/1 )  1/7 + 1/4D ] 0/75

 

که در آن :

D : بار مرده

E : بار زلزله

L : بار زنده

M : نیروهای خود – کرنش و تاثیرات ناشی از انقباض یا انبساط به دلیل تغییرات رطوبت

T : نیروهای خود – کرنش و تاثیرات ناشی از انقباض یا انبساط به دلیل تغییرات دما

W : بار باد

• تنش های طراحی

1. خمشی

 

با توجه به تئوری خطی تنش و کرنش در خمش، تنشهای ناشی از بارهای ضریب دار نباید از  f'u تجاوزکند :

که در آن،ɸ  ضریب تقلیل مقاومت

S : ضریب شکل

f'u : مدول گسیختگی [ دراز مدت]  فرضی و یا مقاومت خمشی نهایی

ضریب تقلیل مقاومت ɸ برابر با0.67  درنظر گرفته می شود. مقدار این ضریب با تجربه و قضاوت به دست آمده و مقدار دقیقی نیست. ضریب شکل نیز یک ضریب تقلیل دهنده برای تخمین باز توزیع تنش که در مقاطع عرضی بخصوصی رخ می دهد، می باشد. در آزمایش اصلی مقاومت در خمش برای مخلوط های GFRC از یک نمونه مستطیلی صلب استفاده می شود. ضریب شکل برای این مقطع عرضی، که برای طراحی پانل های پوسته ای تک نیز استفاده می شود، برابر1  است. ضریب شکل برای مقاطع بال دار، قوطی، و I شکل برابر با0.5  پیشنهاد شده است. اگر مقادیر دیگری از طریق آزمایش بدست آمده باشند،

می توان از آنها نیز استفاده نمود.

مدول گسیختگی )درازمدت (  فرضی برای f'u مقاصد طراحی باید یکی از مقادیر کوچکتر زیر باشد : 

 

 

 

 

 

1300psi  9Mpa

که در آن

fyr متوسط مقاومت 28 روزه PEL 20 آزمایش متوالی

fur متوسط مقاومت 28 روزه MOR 20 آزمایش

t = t“  دانشجویان”، یک ثابت آماری که بخشی از آزمایش هایی را که زیر  می افتند، مجاز می داند. این مقدار برای 20 آزمایش پیشنهادی،2.539 است.

vy , vu  به ترتیب ضریب پراکندگی مقاومت های آزمایشی MOR و  PEL   می باشند.

2. برشی

مرجع بیان می کند که برش مستقیم به ندرت در طراحی اعضای GFRC کنترل کننده است. برش میان پوسته ای به ندرت در طراحی کنترل کننده است مگر این که نسبت دهانه به ارتفاع برشی کمتر از 16 باشد. برش های در صفحه که در دیافراگم ها و جان ها ایجاد می شوند، به ندرت در طراحی کنترل کننده است. با این وجود تنش های برشی در صفحه باید بر مبنای تنش های کششی اصلی که به تنش های مجاز کششی محدود می گردند، کنترل شوند. تنش کششی مجاز برابر باf'u  ɸ 4/0 فرض می شود.

3 .خیز

به طور کلی خیز ناشی از بار سرویس به یک بروی 360 دهانه محدود می شوند. در صورتی که تحقیقات نشان دهند که ساختمان مجاور با این خیز صدمه نمی بیند، می توان مقدار خیز را افزایش داد.

4. اتصالات

چندین روش برای متصل کردن پانل های GFRC به ساختمان وجود دارد. جزئیات اتصال باید برای حرکت سه بعدی تدارک دیده شود تا خزش، تغییرات دما و رطوبت، رواداری کارگاهی و تغییرات ابعاد در قاب سازه ای ساختمان، سازگاری داشته باشند.
هر تولید کننده لازم است اتصالات تولیدات خود را آزمایش کند داده های آزمایش را برای استفاده در طراحی آماده نماید. مقادیر آزمایش با یک ضریب اطمینان مناسب کاهش می یابند تا مقاومت اتصالات برای استفاده در طراحی معین شوند.