Σύμμικτες πλάκες οπλισμένου σκυροδέματος και ινοπλεγμάτων σε ανόργανες μήτρες καμπτόμενες κατά μια διεύθυνση : πειραματική διερεύνηση και ανάλυση

• Main Author: Θανόπουλος, Χαράλαμπος
• Other Authors: Παπανικολάου, Αικατερίνη
• Language: gr
• Published: 2014
• Subjects: Σύμμικτα στοιχεία; Ινοπλέγματα; Οπλισμένο σκυρόδεμα; 624.183 423; Textile reinforced concrete; Composite elements; Reinforced concrete; Cross section solver
• Online Access: http://hdl.handle.net/10889/8078

Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας παραμενόντων τύπων (καλούπια) από ινοπλέγματα σε ανόργανη μήτρα, ως εφελκυόμενος οπλισμός στην κατασκευή σύμμικτων πλακών. Τα ινοπλέγματα δύο διευθύνσεων ως νέα σύνθετα υλικά αποτελούν πρόκληση στον τομέα των κατασκευών και η βαθύτερη γνώση τους, εφαλτήριο στην προσπάθεια κατάκτησης νέων τεχνικών και τεχνολογιών. Για το λόγο αυτό, κατασκευάστηκαν έξι παραμένοντες τύποι από ινοπλέγματα σε ανόργανες μήτρες (IAM) πιο γνωστά στη διεθνή ορολογία με τον όρο Textile Reinforced Concrete, που στη συνέχεια σκυροδετήθηκαν σε σύμμικτα στοιχεία. Παράλληλα, δημιουργήθηκε πρόγραμμα ανάλυσης διατομής των σύμμικτων αυτών στοιχείων, με σκοπό την επαλήθευση πειραματικών και αναλυτικών τιμών. Στο πρώτο κεφάλαιο της πτυχιακής εργασίας γίνεται μια εισαγωγή στον τομέα των σύνθετων υλικών, όπου παρουσιάζονται τα ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας, πιο γνωστά στη διεθνή ορολογία με τον όρο TRC. Αναλύονται επίσης τα χαρακτηριστικά των επιμέρους υλικών των TRC, δηλαδή τα πλέγματα ινών και το κονίαμα που τα περιβάλλει, γνωστό με τον όρο ανόργανη μήτρα. Τέλος, προβάλλονται μια πληθώρα εφαρμογών των ΙΑΜ (Ινοπλέγματα Ανόργανης Μήτρας) με χρήση φωτογραφικού υλικού. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται όλη η πορεία κατασκευής των σύμμικτων στοιχείων μέσα από σχέδια και φωτογραφικό υλικό. Στην παρούσα εργασία κατασκευάστηκαν τελικά 6 σύμμικτες πλακολωρίδες διαστάσεων 330mm x 150mm , 1 σύμμικτη πλακολωρίδα διαστάσεων 330mm x100mm και 1 σύμμικτη πλάκα διατομής 1000mm x160mm. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται η παρουσίαση της πειραματικής διάταξης στο εργαστήριο Μηχανικής και Τεχνολογίας Υλικών, για κάμψη τεσσάρων σημείων, μίας διεύθυνσης, όπου τα δοκίμια τοποθετήθηκαν στην υδραυλική πρέσα, ενώ χρήση αισθητήρων θα υπολόγιζε σχετική ολίσθηση μεταξύ τσιμεντότυπων και σκυροδέματος πλήρωσης. Τέλος εφαρμόστηκαν και αισθητήρες μεταβλητής αντίστασης για τον υπολογισμό του βέλους κάμψης των σύμμικτων στοιχείων. Ακολουθεί το τέταρτο κεφάλαιο όπου παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της ανάλυσης διατομής των σύμμικτων στοιχείων, με την εξαγωγή εξισώσεων ισορροπίας και τελικά την κατασκευή του προγράμματος CSS (=Cross Section Solver). Κατόπιν, παρουσιάζεται το CSS στον αναγνώστη, ενώ με τη χρήση γραφικού περιβάλλοντος (GUI) καθίσταται εύχρηστο στον χρήστη. Στο επόμενο και πέμπτο κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση των σύμμικτων στοιχείων με χρήση του προγράμματος CSS, παρουσιάζονται οι καμπύλες φορτίου-μετατόπισης (βύθισης) και τέλος αναλύονται τα προκύπτοντα αποτελέσματα. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνονται παραμετρικές αναλύσεις ξανά με χρήση του προγράμματος CSS, με σκοπό τη βαθύτερη κατανόηση για το πώς πιθανώς επηρεάζουν διάφοροι παράμετροι την συμπεριφορά των δοκιμίων. Γενικά, η νέα τεχνική χρήσης ινοπλεγμάτων σε ανόργανες μήτρες ως παραμένοντες τύποι σε σύμμικτες πλάκες είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική, μας προσφέρει ικανοποιητικό φορτίο αστοχίας, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει υψηλότερες ταχύτητες δόμησης άρα και οικονομικά οφέλη, ενώ δεν απαιτούνται χρόνος και εργατικό δυναμικό για τη συναρμογή των παραδοσιακών ξυλότυπων ή μεταλλότυπων. === --