स्टिल पाइपबाट बनेको रबर-कंक्रिट तत्वको शुद्ध झुकाउने परीक्षणको अनुसन्धान

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
एकै पटकमा तीनवटा स्लाइडहरूको क्यारोसेल प्रदर्शन गर्दछ।अघिल्लो र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि, वा अन्तमा स्लाइडर बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि।
चार रबर कंक्रीट स्टिल पाइप (RuCFST) तत्व, एक कंक्रीट स्टील पाइप (CFST) तत्व र एक खाली तत्व शुद्ध झुकिएको अवस्थामा परीक्षण गरियो।मुख्य मापदण्डहरू शियर अनुपात (λ) 3 देखि 5 सम्म र रबर प्रतिस्थापन अनुपात (r) 10% देखि 20% सम्म छन्।एक झुकाउने क्षण-तनाव वक्र, एक झुकाउने क्षण-विक्षेपन वक्र, र झुकाउने क्षण-वक्रता वक्र प्राप्त गरिन्छ।रबर कोरको साथ कंक्रीटको विनाशको मोड विश्लेषण गरिएको थियो।परिणामहरूले देखाउँछ कि RuCFST सदस्यहरूको असफलताको प्रकार झुण्ड असफलता हो।रबर कंक्रीटमा क्र्याकहरू समान रूपमा र थोरै रूपमा वितरण गरिन्छ, र रबरले कोर कंक्रीट भर्दा दरारहरू विकास हुनबाट रोक्छ।शियर-टु-स्प्यान अनुपातले परीक्षण नमूनाहरूको व्यवहारमा थोरै प्रभाव पारेको थियो।रबर प्रतिस्थापन दरले झुकाउने क्षणको सामना गर्ने क्षमतामा थोरै प्रभाव पार्छ, तर नमूनाको झुकाउने कठोरतामा निश्चित प्रभाव पार्छ।रबर कंक्रीट भरिएपछि, खाली स्टिल पाइपबाट नमूनाहरूको तुलनामा, झुकाउने क्षमता र झुकाउने कठोरता सुधार गरिन्छ।
तिनीहरूको राम्रो भूकम्पीय प्रदर्शन र उच्च असर क्षमताको कारण, परम्परागत प्रबलित कंक्रीट ट्युबुलर संरचनाहरू (CFST) आधुनिक इन्जिनियरिङ अभ्यासमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ 1,2,3।रबर कंक्रीटको नयाँ प्रकारको रूपमा, रबर कणहरू आंशिक रूपमा प्राकृतिक समुच्चयहरू प्रतिस्थापन गर्न प्रयोग गरिन्छ।रबर कंक्रीट फिल्ड स्टिल पाइप (RuCFST) संरचनाहरू कम्पोजिट संरचनाहरूको लचकता र ऊर्जा दक्षता बढाउन रबर कंक्रीटले स्टील पाइपहरू भरेर बनाइन्छ।यसले CFST सदस्यहरूको उत्कृष्ट कार्यसम्पादनको फाइदा मात्र लिँदैन, तर रबरको फोहोरको प्रभावकारी प्रयोग पनि गर्छ, जसले हरियो गोलाकार अर्थतन्त्रको विकास आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ5,6।
विगत केही वर्षहरूमा, अक्षीय भार 7,8, अक्षीय लोड-मोमेन्ट अन्तरक्रिया 9,10,11 र शुद्ध झुकाउने 12,13,14 अन्तर्गत परम्परागत CFST सदस्यहरूको व्यवहारलाई गहन रूपमा अध्ययन गरिएको छ।नतिजाहरूले CFST स्तम्भहरू र बीमहरूको झुकाउने क्षमता, कठोरता, लचकता र ऊर्जा अपव्यय क्षमता आन्तरिक कंक्रीट फिलिंगद्वारा सुधार गरिएको छ र राम्रो फ्र्याक्चर लचकता देखाउँदछ।
हाल, केही शोधकर्ताहरूले संयुक्त अक्षीय भारहरू अन्तर्गत RuCFST स्तम्भहरूको व्यवहार र प्रदर्शनको अध्ययन गरेका छन्।Liu र Liang15 ले छोटो RuCFST स्तम्भहरूमा धेरै प्रयोगहरू प्रदर्शन गरे, र CFST स्तम्भहरूको तुलनामा, असर क्षमता र कठोरता रबर प्रतिस्थापन डिग्री र रबर कण आकार बढ्दै गर्दा घट्यो, जबकि लचीलापन बढ्यो।Duarte4,16 ले धेरै छोटो RuCFST स्तम्भहरू परीक्षण गर्‍यो र देखायो कि RuCFST स्तम्भहरू बढ्दो रबर सामग्रीको साथ अधिक नरम थिए।Liang17 र Gao18 ले पनि चिकनी र पातलो पर्खाल भएको RuCFST प्लगहरूको गुणहरूमा समान परिणामहरू रिपोर्ट गरे।Gu et al.19 र Jiang et al.20 ले उच्च तापक्रममा RuCFST तत्वहरूको वहन क्षमताको अध्ययन गरे।परिणामहरूले देखाए कि रबर थप्दा संरचनाको लचीलापन बढ्यो।तापक्रम बढ्दै जाँदा, बेयरिङ क्षमता सुरुमा थोरै घट्छ।Patel21 ले अक्षीय र एकअक्षीय लोडिङ अन्तर्गत राउन्ड छेउ भएका छोटो CFST बीमहरू र स्तम्भहरूको कम्प्रेसिभ र लचिलो व्यवहारको विश्लेषण गरे।कम्प्युटेसनल मोडलिङ र प्यारामेट्रिक विश्लेषणले फाइबर-आधारित सिमुलेशन रणनीतिहरूले छोटो RCFSTs को कार्यसम्पादनलाई सही रूपमा जाँच्न सक्छ भनी देखाउँछ।लचिलोपन पक्ष अनुपात, स्टील र कंक्रीटको बल, र गहिराई र मोटाई अनुपात संग घट्छ।सामान्यतया, छोटो RuCFST स्तम्भहरू CFST स्तम्भहरू जस्तै व्यवहार गर्छन् र CFST स्तम्भहरू भन्दा धेरै नरम हुन्छन्।
माथिको समीक्षाबाट यो देख्न सकिन्छ कि CFST स्तम्भहरूको आधार कंक्रीटमा रबर additives को उचित प्रयोग पछि RuCFST स्तम्भहरू सुधार हुन्छन्।त्यहाँ कुनै अक्षीय भार नभएको कारण, नेट बेन्डिङ स्तम्भ बीमको एक छेउमा हुन्छ।वास्तवमा, RuCFST को झुकाउने विशेषताहरू अक्षीय लोड विशेषताहरूबाट स्वतन्त्र छन्।व्यावहारिक ईन्जिनियरिङ्मा, RuCFST संरचनाहरू प्रायः झुकाउने क्षणको भारको अधीनमा हुन्छन्।यसको शुद्ध झुकाउने गुणहरूको अध्ययनले भूकम्पीय कार्य 23 अन्तर्गत RuCFST तत्वहरूको विकृति र विफलता मोडहरू निर्धारण गर्न मद्दत गर्दछ।RuCFST संरचनाहरूको लागि, RuCFST तत्वहरूको शुद्ध झुकाउने गुणहरू अध्ययन गर्न आवश्यक छ।
यस सम्बन्धमा, विशुद्ध घुमाउरो स्टिल वर्ग पाइप तत्वहरूको मेकानिकल गुणहरू अध्ययन गर्न छवटा नमूनाहरू परीक्षण गरियो।यस लेखको बाँकी भाग निम्नानुसार व्यवस्थित गरिएको छ।पहिलो, रबर भरिने वा बिना छ वटा वर्ग-खण्ड नमूनाहरू परीक्षण गरियो।परीक्षण परिणामहरूको लागि प्रत्येक नमूनाको विफलता मोडलाई अवलोकन गर्नुहोस्।दोस्रो, शुद्ध झुकावमा RuCFST तत्वहरूको कार्यसम्पादन विश्लेषण गरिएको थियो, र RuCFST को संरचनात्मक गुणहरूमा 3-5 को शियर-टु-स्प्यान अनुपात र 10-20% को रबर प्रतिस्थापन अनुपातको प्रभाव छलफल गरिएको थियो।अन्तमा, RuCFST तत्वहरू र परम्परागत CFST तत्वहरू बीच लोड-असर क्षमता र झुकाउने कठोरतामा भिन्नताहरू तुलना गरिन्छ।
छवटा CFST नमूनाहरू पूरा भयो, चार रबराइज्ड कंक्रीटले भरिएको, एउटा सामान्य कंक्रीटले भरिएको, र छैटौं खाली थियो।रबर परिवर्तन दर (r) र स्प्यान शियर अनुपात (λ) को प्रभावहरू छलफल गरिन्छ।नमूनाको मुख्य मापदण्डहरू तालिका 1 मा दिइएको छ। अक्षर t ले पाइप मोटाईलाई जनाउँछ, B नमूनाको छेउको लम्बाइ हो, L नमूनाको उचाइ हो, Mue मापन गरिएको झुकाउने क्षमता हो, Kie प्रारम्भिक हो। झुकाउने कठोरता, Kse सेवामा झुकाउने कठोरता हो।दृश्य।
RuCFST नमूना चारवटा स्टिल प्लेटहरूबाट जोडामा वेल्डेड गरी खोक्रो स्क्वायर स्टिल ट्यूब बनाउनको लागि बनाइएको थियो, जुन त्यसपछि कंक्रीटले भरिएको थियो।नमूनाको प्रत्येक छेउमा १० मिमी बाक्लो स्टिल प्लेट वेल्ड गरिएको छ।स्टिलको मेकानिकल गुणहरू तालिका २ मा देखाइएको छ। चिनियाँ मानक GB/T228-201024 अनुसार, स्टिल पाइपको तन्य शक्ति (fu) र उपज शक्ति (fy) मानक तन्य परीक्षण विधिद्वारा निर्धारण गरिन्छ।परीक्षण परिणामहरू क्रमशः 260 MPa र 350 MPa छन्।लोचको मोड्युलस (Es) 176 GPa हो, र स्टिलको पोइसन्स अनुपात (ν) 0.3 हो।
परीक्षणको क्रममा, 28 दिनको सन्दर्भ कंक्रीटको घन कम्प्रेसिभ शक्ति (fcu) 40 MPa मा गणना गरिएको थियो।अनुपात 3, 4 र 5 अघिल्लो सन्दर्भ 25 को आधारमा छनोट गरिएको थियो किनकि यसले शिफ्ट प्रसारणमा कुनै पनि समस्याहरू प्रकट गर्न सक्छ।10% र 20% को दुई रबर प्रतिस्थापन दर कंक्रीट मिक्स मा बालुवा प्रतिस्थापन।यस अध्ययनमा, Tianyu सिमेन्ट प्लान्ट (चीनमा Tianyu ब्रान्ड) को परम्परागत टायर रबर पाउडर प्रयोग गरिएको थियो।रबरको कण आकार 1-2 मिमी छ।तालिका ३ ले रबर कंक्रीट र मिश्रणको अनुपात देखाउँछ।प्रत्येक प्रकारको रबर कंक्रीटको लागि, 150 एमएमको साइडमा तीन क्यूबहरू कास्ट गरियो र मापदण्डहरूद्वारा तोकिएको परीक्षण अवस्थाहरूमा ठीक गरियो।मिश्रणमा प्रयोग गरिएको बालुवा सिलिसियस बालुवा हो र मोटो कुल उत्तरपूर्वी चीनको शेनयाङ शहरको कार्बोनेट चट्टान हो।विभिन्न रबर प्रतिस्थापन अनुपात (10% र 20%) को लागि 28-दिनको घन कम्प्रेसिभ स्ट्रेन्थ (fcu), प्रिज्म्याटिक कम्प्रेसिभ स्ट्रेंथ (fc') र मोड्युलस अफ लोच (Ec) तालिका 3 मा देखाइएको छ। GB50081-201926 मानक लागू गर्नुहोस्।
सबै परीक्षण नमूनाहरू 600 kN को बलको साथ हाइड्रोलिक सिलिन्डरको साथ परीक्षण गरिन्छ।लोडिङको समयमा, दुई केन्द्रित बलहरू चार-बिन्दु झुकाउने परीक्षण स्ट्यान्डमा सममित रूपमा लागू गरिन्छ र त्यसपछि नमूनामा वितरित गरिन्छ।विरूपण प्रत्येक नमूना सतहमा पाँच तनाव गेजहरू द्वारा मापन गरिन्छ।चित्र 1 र 2. 1 र 2 मा देखाइएको तीन विस्थापन सेन्सरहरू प्रयोग गरेर विचलन अवलोकन गरिन्छ।
परीक्षणले प्रिलोड प्रणाली प्रयोग गर्‍यो।2kN/s को गतिमा लोड गर्नुहोस्, त्यसपछि 10kN सम्मको लोडमा पज गर्नुहोस्, उपकरण र लोड सेल सामान्य काम गर्ने अवस्थामा छ कि छैन जाँच गर्नुहोस्।लोचदार ब्यान्ड भित्र, प्रत्येक लोड वृद्धि अनुमानित शिखर लोडको दशौं भन्दा कममा लागू हुन्छ।जब स्टिल पाइप खत्तम हुन्छ, लागू गरिएको लोड अनुमानित शिखर भारको एक पन्ध्र भाग भन्दा कम हुन्छ।लोडिङ चरणमा प्रत्येक लोड स्तर लागू गरेपछि लगभग दुई मिनेटको लागि होल्ड गर्नुहोस्।नमूना विफलताको नजिक पुग्दा, निरन्तर लोड हुने दर सुस्त हुन्छ।जब अक्षीय लोड अन्तिम लोडको 50% भन्दा कम पुग्छ वा नमूनामा स्पष्ट क्षति भेटिन्छ, लोडिङ समाप्त हुन्छ।
सबै परीक्षण नमूनाहरूको विनाशले राम्रो लचकता देखायो।परीक्षण टुक्राको स्टिल पाइपको तन्य क्षेत्रमा कुनै स्पष्ट तन्य दरारहरू फेला परेनन्।स्टिल पाइपहरूमा हुने क्षतिको सामान्य प्रकार चित्रमा देखाइएको छ।3. नमूना SB1 लाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, लोडिङको प्रारम्भिक चरणमा जब झुकाउने क्षण 18 kN m भन्दा कम हुन्छ, नमूना SB1 स्पष्ट विरूपण बिना लोचदार चरणमा छ, र मापन गरिएको झुकाउने क्षणमा वृद्धिको दर भन्दा ठूलो छ। वक्रता वृद्धि दर।पछि, टेन्साइल जोनमा रहेको स्टिल पाइप विकृत हुन्छ र लोचदार-प्लास्टिक चरणमा जान्छ।जब झुकाउने क्षण लगभग 26 kNm पुग्छ, मध्यम-स्प्यान स्टीलको कम्प्रेसन क्षेत्र विस्तार हुन थाल्छ।भार बढ्दै जाँदा एडेमा बिस्तारै विकसित हुन्छ।लोड-डिफ्लेक्शन कर्भ कम हुँदैन जबसम्म लोड यसको चरम बिन्दुमा पुग्दैन।
प्रयोग पूरा भएपछि, नमूना SB1 (RuCFST) र नमूना SB5 (CFST) लाई आधार कंक्रीटको विफलता मोडलाई अझ स्पष्ट रूपमा हेर्नको लागि काटियो, चित्र 4 मा देखाइएको छ। यो चित्र 4 बाट देख्न सकिन्छ कि नमूनामा दरारहरू छन्। SB1 आधार कंक्रीटमा समान रूपमा र कम मात्रामा वितरित गरिन्छ, र तिनीहरू बीचको दूरी 10 देखि 15 सेन्टिमिटर सम्म हुन्छ।नमूना SB5 मा दरारहरू बीचको दूरी 5 देखि 8 सेन्टिमिटर सम्म छ, दरारहरू अनियमित र स्पष्ट छन्।थप रूपमा, नमूना SB5 मा दरारहरू तनाव क्षेत्रबाट कम्प्रेसन जोनमा लगभग 90° विस्तार हुन्छ र खण्ड उचाइको लगभग 3/4 सम्म विकसित हुन्छ।नमूना SB1 मा मुख्य कंक्रीट दरारहरू नमूना SB5 भन्दा सानो र कम बारम्बार छन्।रबरको साथ बालुवा प्रतिस्थापन गर्न, एक निश्चित हदसम्म, कंक्रीट मा दरार को विकास रोक्न सक्छ।
अंजीर मा।5 ले प्रत्येक नमूनाको लम्बाइमा विक्षेपणको वितरण देखाउँछ।ठोस रेखा परीक्षण टुक्राको विक्षेपन वक्र हो र डटेड रेखा साइनसाइडल हाफ वेभ हो।अंजीरबाट।चित्र 5 ले देखाउँछ कि रड डिफ्लेक्शन वक्र प्रारम्भिक लोडिङमा साइनसाइडल हाफ-वेभ वक्रसँग राम्रो सम्झौतामा छ।लोड बढ्दै जाँदा, विक्षेपन वक्र साइनसाइडल हाफ-वेभ वक्रबाट थोरै विचलित हुन्छ।एक नियम को रूप मा, लोड को समयमा, प्रत्येक मापन बिन्दु मा सबै नमूनाहरु को विक्षेपन वक्र एक सममित आधा-sinusoidal वक्र हो।
शुद्ध झुकावमा RuCFST तत्वहरूको विक्षेपनले साइनसाइडल हाफ-वेभ कर्भलाई पछ्याउँछ, झुकाउने समीकरणलाई यसरी व्यक्त गर्न सकिन्छ:
जब अधिकतम फाइबर स्ट्रेन 0.01 हुन्छ, वास्तविक अनुप्रयोग अवस्थाहरूलाई विचार गर्दै, सम्बन्धित झुकाउने क्षणलाई तत्वको अन्तिम झुकाउने क्षण क्षमताको रूपमा निर्धारण गरिन्छ।यसरी निर्धारण गरिएको मापन गरिएको झुकाउने क्षण क्षमता (Mue) तालिका 1 मा देखाइएको छ। मापन गरिएको झुकाउने क्षण क्षमता (Mue) र वक्रता (φ) गणना गर्नको लागि सूत्र (3) अनुसार चित्र 6 मा M-φ वक्र हुन सक्छ। षड्यन्त्र गरिएको।M = 0.2Mue28 को लागि, प्रारम्भिक कठोरता Kie लाई सम्बन्धित शियर झुकाउने कठोरताको रूपमा मानिन्छ।जब M = 0.6Mue, कार्य चरणको झुकाउने कठोरता (Kse) सम्बन्धित सेकेन्ट झुकाउने कठोरतामा सेट गरिएको थियो।
यो झुकाउने क्षण वक्रता कर्भबाट देख्न सकिन्छ कि झुकाउने क्षण र वक्रता लोचदार चरणमा रैखिक रूपमा बढ्छ।झुकाउने क्षणको वृद्धि दर वक्रताको भन्दा स्पष्ट रूपमा उच्च छ।जब झुकाउने क्षण M 0.2Mue हुन्छ, नमूना लोचदार सीमा चरणमा पुग्छ।लोड बढ्दै जाँदा, नमूना प्लास्टिक विरूपणबाट गुजर्छ र इलास्टोप्लास्टिक चरणमा जान्छ।M 0.7-0.8 Mue बराबरको झुकाउने क्षणको साथ, स्टिल पाइप तनाव क्षेत्र र कम्प्रेसन क्षेत्रमा वैकल्पिक रूपमा विकृत हुनेछ।एकै समयमा, नमूनाको Mf वक्र आफैलाई एक इन्फ्लेक्शन बिन्दुको रूपमा प्रकट गर्न थाल्छ र गैर-रेखीय रूपमा बढ्छ, जसले स्टील पाइप र रबर कंक्रीट कोरको संयुक्त प्रभावलाई बढाउँछ।जब M Mue बराबर हुन्छ, नमूना प्लास्टिक कडा हुने चरणमा प्रवेश गर्दछ, नमूनाको विक्षेपण र वक्रता द्रुत रूपमा बढ्दै जान्छ, जबकि झुकाउने क्षण बिस्तारै बढ्छ।
अंजीर मा।7 ले प्रत्येक नमूनाको लागि झुकाउने क्षण (M) बनाम तनाव (ε) को वक्र देखाउँछ।नमूनाको मध्य-स्प्यान खण्डको माथिल्लो भाग कम्प्रेसन अन्तर्गत छ, र तल्लो भाग तनाव अन्तर्गत छ।“1″ र “2″ चिन्ह लगाइएका स्ट्रेन गेजहरू परीक्षण टुक्राको शीर्षमा अवस्थित छन्, “3″ चिन्ह लगाइएका स्ट्रेन गेजहरू नमूनाको बीचमा अवस्थित छन्, र स्ट्रेन गेजहरू “4″ र “5″ चिन्ह लगाइएका छन्।"परीक्षण नमूना अन्तर्गत अवस्थित छन्।नमूनाको तल्लो भाग चित्र 2 मा देखाइएको छ। चित्र 7 बाट यो देख्न सकिन्छ कि लोडिङको प्रारम्भिक चरणमा, तनाव क्षेत्र र तत्वको कम्प्रेसन क्षेत्रमा अनुदैर्ध्य विकृतिहरू धेरै नजिक छन्, र विकृतिहरू लगभग रेखीय छन्।बीचको भागमा, अलिकति बढेको अनुदैर्ध्य विरूपण छ, तर यो वृद्धिको परिमाण सानो छ। पछि, तनाव क्षेत्रमा रबर कंक्रीट चकनाचूर भयो। किनभने तनाव क्षेत्रमा स्टिल पाइपले मात्र बल सामना गर्न आवश्यक छ, र कम्प्रेसन जोनमा रबर कंक्रीट र स्टिल पाइपले सँगै भार वहन गर्दछ, तत्वको तनाव क्षेत्रमा विरूपण विरूपण भन्दा ठूलो हुन्छ लोड बढ्दै जाँदा, विरूपणहरू स्टीलको उत्पादन शक्ति भन्दा बढी हुन्छ, र स्टिल पाइप प्रवेश गर्दछ। इलास्टोप्लास्टिक स्टेज। नमूनाको स्ट्रेनमा बृद्धिको दर झुक्ने क्षण भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च थियो, र प्लास्टिक क्षेत्र पूर्ण क्रस सेक्सनमा विकास गर्न थाल्यो।
प्रत्येक नमूनाको M-um वक्रहरू चित्र 8 मा देखाइएको छ। अंजीरमा।8, सबै M-um वक्रहरूले परम्परागत CFST सदस्यहरू 22,27 को रूपमा उही प्रवृत्तिलाई पछ्याउँछन्।प्रत्येक अवस्थामा, एम-उम वक्रहरूले प्रारम्भिक चरणमा लोचदार प्रतिक्रिया देखाउँछन्, त्यसपछि कम कठोरताको साथ एक लचिलो व्यवहारको साथ, अधिकतम स्वीकार्य झुकाउने क्षण बिस्तारै नपुगेसम्म।जे होस्, विभिन्न परीक्षण प्यारामिटरहरूको कारणले, M-um वक्रहरू थोरै फरक छन्।3 देखि 5 सम्मको शियर-टु-स्प्यान अनुपातहरूको लागि विक्षेपण क्षण चित्रमा देखाइएको छ।८ क।नमूना SB2 को स्वीकार्य झुकाउने क्षमता (शीयर कारक λ = 4) नमूना SB1 (λ = 5) को तुलनामा 6.57% कम छ, र नमूना SB3 (λ = 3) को झुकाउने क्षमता नमूना SB2 भन्दा ठूलो छ। (λ = ४) ३.७६%।सामान्यतया, शियर-टु-स्प्यान अनुपात बढ्दै जाँदा, स्वीकार्य क्षणमा परिवर्तनको प्रवृत्ति स्पष्ट छैन।M-um वक्र शियर-टु-स्प्यान अनुपातसँग सम्बन्धित देखिँदैन।यो 1.03 देखि 5.05 सम्मको शियर-टु-स्प्यान अनुपातको साथ CFST बीमहरूको लागि लु र केनेडी25 ले अवलोकन गरेको कुरासँग मेल खान्छ।CFST सदस्यहरूको लागि सम्भावित कारण यो हो कि विभिन्न स्प्यान शियर अनुपातहरूमा, कंक्रीट कोर र स्टिल पाइपहरू बीचको बल प्रसारण संयन्त्र लगभग समान छ, जुन प्रबलित कंक्रीट सदस्यहरूको लागि स्पष्ट छैन25।
अंजीरबाट।8b ले देखाउँदछ कि नमूनाहरू SB4 (r = 10%) र SB1 (r = 20%) को वहन क्षमता परम्परागत नमूना CFST SB5 (r = 0) भन्दा अलि बढी वा कम छ, र 3.15 प्रतिशतले बढेको छ र घटेको छ। 1.57 प्रतिशत।यद्यपि, नमूनाहरू SB4 र SB1 को प्रारम्भिक झुकाउने कठोरता (Kie) नमूना SB5 को तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा उच्च छ, जुन क्रमशः 19.03% र 18.11% छन्।अपरेटिङ चरणमा नमूनाहरू SB4 र SB1 को झुकाउने कठोरता (Kse) नमूना SB5 को तुलनामा क्रमशः 8.16% र 7.53% बढी छ।उनीहरूले देखाउँछन् कि रबर प्रतिस्थापनको दरले झुकाउने क्षमतामा थोरै प्रभाव पार्छ, तर RuCFST नमूनाहरूको झुकाउने कठोरतामा ठूलो प्रभाव पार्छ।यो RuCFST नमूनाहरूमा रबर कंक्रीटको प्लास्टिसिटी परम्परागत CFST नमूनाहरूमा प्राकृतिक कंक्रीटको प्लास्टिसिटी भन्दा बढी भएको तथ्यको कारण हुन सक्छ।सामान्यतया, प्राकृतिक कंक्रीटमा क्र्याकिङ र क्र्याकिङ रबराइज्ड कंक्रीटको तुलनामा पहिले नै प्रचार गर्न थाल्छ।आधार कंक्रीटको सामान्य विफलता मोडबाट (चित्र 4), नमूना SB5 (प्राकृतिक कंक्रीट) को दरारहरू नमूना SB1 (रबर कंक्रीट) भन्दा ठूला र घना हुन्छन्।यसले SB5 प्राकृतिक कंक्रीट नमूनाको तुलनामा SB1 प्रबलित कंक्रीट नमूनाको लागि स्टिल पाइपहरू द्वारा प्रदान गरिएको उच्च संयममा योगदान गर्न सक्छ।Durate16 अध्ययन पनि यस्तै निष्कर्षमा आयो।
अंजीरबाट।8c ले देखाउँछ कि RuCFST तत्वमा खोक्रो स्टील पाइप तत्व भन्दा राम्रो झुकाउने क्षमता र लचीलापन छ।RuCFST (r=20%) बाट नमूना SB1 को झुकाउने शक्ति खाली स्टिल पाइपबाट नमूना SB6 को तुलनामा 68.90% बढी छ, र नमूना SB1 को सञ्चालन (Kse) को चरणमा प्रारम्भिक झुकाउने कठोरता (Kie) र झुकाउने कठोरता। क्रमशः 40.52% छन्।, जुन नमूना SB6 भन्दा उच्च छ, 16.88% बढी थियो।स्टिल पाइप र रबराइज्ड कंक्रीट कोरको संयुक्त कार्यले कम्पोजिट तत्वको लचिलो क्षमता र कठोरता बढाउँछ।RuCFST तत्वहरूले राम्रो लचकता नमूनाहरू प्रदर्शन गर्दछ जब शुद्ध झुकाउने भारहरूको अधीनमा हुन्छ।
नतिजा झुकाउने क्षणहरू जापानी नियमहरू AIJ (2008) 30, ब्रिटिश नियम BS5400 (2005) 31, युरोपेली नियम EC4 (2005) 32 र चिनियाँ नियमहरू GB50936 (2014) 33 जस्ता हालको डिजाइन मानकहरूमा निर्दिष्ट झुकाउने क्षणहरूसँग तुलना गरिएको थियो। (Muc) को प्रयोगात्मक झुकाउने क्षण (Mue) तालिका 4 मा दिइएको छ र चित्र मा प्रस्तुत गरिएको छ।9. AIJ (2008), BS5400 (2005) र GB50936 (2014) को गणना गरिएको मानहरू क्रमशः औसत प्रयोगात्मक मानहरू भन्दा 19%, 13.2% र 19.4% कम छन्।EC4 (2005) द्वारा गणना गरिएको झुकाउने क्षण औसत परीक्षण मूल्य भन्दा 7% कम छ, जुन सबैभन्दा नजिक छ।
शुद्ध झुकाव अन्तर्गत RuCFST तत्वहरूको मेकानिकल गुणहरू प्रयोगात्मक रूपमा अनुसन्धान गरिन्छ।अनुसन्धानको आधारमा, निम्न निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ।
RuCFST का परीक्षित सदस्यहरूले परम्परागत CFST ढाँचाहरू जस्तै व्यवहार प्रदर्शन गरे।खाली स्टिल पाइप नमूनाहरू बाहेक, RuCFST र CFST नमूनाहरूमा रबर कंक्रीट र कंक्रीट भरिएको कारणले राम्रो लचकता छ।
शियर टु स्प्यान अनुपात 3 देखि 5 सम्म फरक हुन्छ परीक्षण गरिएको क्षण र झुकाउने कठोरतामा थोरै प्रभावको साथ।रबर प्रतिस्थापनको दरले झुकाउने क्षणको नमूनाको प्रतिरोधमा व्यावहारिक रूपमा कुनै प्रभाव पार्दैन, तर यसले नमूनाको झुकाउने कठोरतामा निश्चित प्रभाव पार्छ।10% को रबर प्रतिस्थापन अनुपात संग नमूना SB1 को प्रारम्भिक लचिलो कठोरता परम्परागत नमूना CFST SB5 को भन्दा 19.03% बढी छ।Eurocode EC4 (2005) ले RuCFST तत्वहरूको अन्तिम झुकाउने क्षमताको सही मूल्याङ्कन गर्न अनुमति दिन्छ।आधार कंक्रीटमा रबर थप्दा कन्क्रिटको भंगुरतामा सुधार हुन्छ, जसले कन्फ्युसियन तत्वहरूलाई राम्रो कठोरता दिन्छ।
Dean, FH, Chen, Yu.F., Yu, Yu.J., Wang, LP र Yu, ZV ट्रान्सभर्स सियरमा कंक्रीटले भरिएको आयताकार खण्डको स्टिल ट्यूबलर स्तम्भहरूको संयुक्त कार्य।संरचना।कंक्रीट 22, 726-740।https://doi.org/10.1002/suco.202000283 (२०२१)।
Khan, LH, Ren, QX, र Li, W. कंक्रीटले भरिएको स्टिल पाइप (CFST) झुकाव, शंक्वाकार, र छोटो STS स्तम्भहरूसँग परीक्षण।जे निर्माण।स्टिल ट्याङ्की ६६, ११८६–११९५।https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.03.014 (2010)।
Meng, EC, Yu, YL, Zhang, XG & Su, YS सिस्मिक परीक्षण र पुनर्नवीनीकरण कुल स्टील ट्युबुलर फ्रेमिङले भरिएको रिसाइकल होलो ब्लक पर्खालहरूको प्रदर्शन सूचकांक अध्ययन।संरचना।कंक्रीट २२, १३२७–१३४२ https://doi.org/10.1002/suco.202000254 (2021)।
Duarte, APK et al।रबर कंक्रीटले भरिएको छोटो स्टिल पाइपहरूको प्रयोग र डिजाइन।परियोजना।संरचना।११२, २७४-२८६।https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.01.018 (2016)।
Jah, S., Goyal, MK, Gupta, B., & Gupta, AK भारतमा COVID 19 को नयाँ जोखिम विश्लेषण, जलवायु र सामाजिक-आर्थिक कारकहरूलाई ध्यानमा राख्दै।प्रविधिहरू।पूर्वानुमान।समाज।खोल्नुहोस्।१६७, १२०६७९ (२०२१)।
कुमार, एन., पुनिया, वी., गुप्ता, बी र गोयल, एमके नयाँ जोखिम मूल्याङ्कन प्रणाली र महत्वपूर्ण पूर्वाधारको जलवायु परिवर्तन लचिलोपन।प्रविधिहरू।पूर्वानुमान।समाज।खोल्नुहोस्।१६५, १२०५३२ (२०२१)।
Liang, Q र Fragomeni, S. अक्षीय लोडिङ अन्तर्गत कंक्रीटले भरिएको स्टिल पाइपहरूको छोटो राउन्ड स्तम्भहरूको ननलाइनर विश्लेषण।जे निर्माण।स्टील रिजोल्युसन 65, 2186–2196।https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.06.015 (2009)।
Ellobedi, E., Young, B. र Lam, D. घना स्टिल पाइपहरूबाट बनेको परम्परागत र उच्च-शक्तिको कंक्रीटले भरिएको राउन्ड स्टब स्तम्भहरूको व्यवहार।जे निर्माण।स्टिल ट्याङ्की ६२, ७०६–७१५।https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2005.11.002 (2006)।
Huang, Y. et al।उच्च-शक्ति कोल्ड-गठित प्रबलित कंक्रीट आयताकार ट्यूबलर स्तम्भहरूको सनकी कम्प्रेसन विशेषताहरूको प्रयोगात्मक अनुसन्धान।J. Huaqiao विश्वविद्यालय (2019)।
याङ, YF र खान, विलक्षण स्थानीय कम्प्रेसन अन्तर्गत छोटो कंक्रीट भरिएको स्टील पाइप (CFST) स्तम्भहरूको LH व्यवहार।पातलो पर्खाल निर्माण।४९, ३७९-३९५।https://doi.org/10.1016/j.tws.2010.09.024 (2011)।
चेन, जेबी, चान, टीएम, सु, आरकेएल र क्यास्ट्रो, जेएम अष्टभुज क्रस खण्डको साथ कंक्रीटले भरिएको स्टिल ट्यूबलर बीम-स्तम्भको चक्रीय विशेषताहरूको प्रयोगात्मक मूल्याङ्कन।परियोजना।संरचना।१८०, ५४४–५६०।https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.10.078 (2019)।
Gunawardena, YKR, Aslani, F., Ui, B., Kang, WH र Hicks, S. मोनोटोनिक शुद्ध बेन्डिङ अन्तर्गत कंक्रीट भरिएको गोलाकार स्टिल पाइपहरूको बल विशेषताहरूको समीक्षा।जे निर्माण।स्टिल ट्याङ्की १५८, ४६०–४७४।https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.04.010 (2019)।
Zanuy, C. स्ट्रिङ तनाव मोडेल र झुकाव मा गोल CFST को फ्लेक्सरल कठोरता।आन्तरिक जे स्टील संरचना।१९, १४७-१५६।https://doi.org/10.1007/s13296-018-0096-9 (2019)।
लिउ, यु।H. र Li, L. अक्षीय भार अन्तर्गत रबर कंक्रीट स्क्वायर स्टिल पाइपहरूको छोटो स्तम्भहरूको मेकानिकल गुणहरू।J. पूर्वोत्तर।विश्वविद्यालय (2011)।
Duarte, APK et al।चक्रीय लोडिङ [J] संरचना अन्तर्गत छोटो स्टील पाइपहरूसँग रबर कंक्रीटको प्रयोगात्मक अध्ययन।संरचना।१३६, ३९४-४०४।https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.10.015 (2016)।
Liang, J., Chen, H., Huaying, WW र Chongfeng, HE रबर कंक्रीटले भरिएको गोल स्टिल पाइपहरूको अक्षीय कम्प्रेसनको विशेषताहरूको प्रयोगात्मक अध्ययन।कंक्रीट (2016)।
Gao, K. र Zhou, J. वर्ग पातलो पर्खालको स्टिल पाइप स्तम्भहरूको अक्षीय कम्प्रेसन परीक्षण।हुबेई विश्वविद्यालय को प्रविधि को जर्नल।(२०१७)।
Gu L, Jiang T, Liang J, Zhang G, र Wang E। उच्च तापक्रमको जोखिममा परेपछि छोटो आयताकार प्रबलित कंक्रीट स्तम्भहरूको प्रयोगात्मक अध्ययन।कंक्रीट ३६२, ४२–४५ (२०१९)।
Jiang, T., Liang, J., Zhang, G. र Wang, E. उच्च तापक्रमको जोखिम पछि अक्षीय कम्प्रेसन अन्तर्गत गोल रबर-कंक्रिट भरिएको स्टिल ट्यूबलर स्तम्भहरूको प्रयोगात्मक अध्ययन।कंक्रीट (2019)।
पटेल VI कंक्रिटले भरिएको राउन्ड एन्ड भएको एकल अक्षीय रूपमा लोड गरिएको छोटो स्टिल ट्युबुलर बीम-स्तम्भहरूको गणना।परियोजना।संरचना।205, 110098। https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110098 (2020)।
लु, एच., हान, एलएच र झाओ, कंक्रीटले भरिएको गोल पातलो पर्खालको स्टिल पाइपहरूको झुकाउने व्यवहारको एसएल विश्लेषण।पातलो पर्खाल निर्माण।४७, ३४६–३५८।https://doi.org/10.1016/j.tws.2008.07.004 (2009)।
Abende R., अहमद HS र Hunaiti Yu.M.रबर पाउडर भएको कंक्रीटले भरिएको स्टील पाइपहरूको गुणहरूको प्रयोगात्मक अध्ययन।जे निर्माण।स्टिल ट्याङ्की १२२, २५१–२६०।https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2016.03.022 (2016)।
GB/T 228. धातु सामग्रीका लागि सामान्य तापक्रम तन्य परीक्षण विधि (चीन आर्किटेक्चर र बिल्डिंग प्रेस, 2010)।