مطالعه و بررسی طراحی سگمنتهای پیش ساخته بتن الیافی تونلهای متروی شهری با استفاده از (با روش تحلیل تیر-فنر)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 University of Qom

2 university of qom

چکیده

گسترش استفاده از ماشین‌های حفاری مکانیزه تونل (TBM) در پروژه‌های تونل‌سازی باعث استفاده روزافزون از سگمنت‌های پیش‌ساخته بتنی شده ‌است. امکان استفاده از بتن الیافی به عنوان یک جایگزین برای بتن مسلح شده با آرماتور با توجه به بهبود عملکرد بتن با الیاف و همچنین صرفه اقتصادی آن، موضوعی مطرح در مهندسی عمران است. آرماتورهای مسلح‌کننده در برابر تنش‌های نقطه‌ای سگمنت‌های بتنی، مانند نیروهای اعمالی متمرکز که در طول مراحل ساخت به سگمنت وارد می‌شود، موثرند. از طرفی بتن‌های الیافی در برابر تنش‌های گسترده مانند تنش‌هایی که ناشی از فشار زمین و آب زیرزمینی به سازه وارد می‌شود، عملکرد بهتری دارند. به دلیل وجود هر دو نیروی متمرکز و گسترده، سگمنت‌های پیش‌ساخته تونل‌ می‌تواند به صورت ترکیبی از آرماتور و الیاف ارائه شود. در این پژوهش، با توجه به روش مطرح شده در دستورالعمل‌ ACI 544.7R به مدل‌سازی با روش تیر-فنر به صورت دوبعدی در نرم-افزار SAP2000 و طراحی سازه تونل سگمنتی تحت بارهای گذرا و مراحل تولید سگمنت، بارهای گذرا در مراحل ساخت و بارهای دائمی در مرحله بهره‌برداری پرداخته شده است. با توجه به مشخصات پروژه درنظرگرفته‌شده و بارهای اعمالی بر آن، سگمنت بتنی با 5/0 درصد الیاف فولادی به تنهایی پاسخگوی بارهای وارده نبود و از آرماتور برای جبران مقاومت استفاده شد و سگمنت بتنی پیش ساخته با ترکیب آرماتور و الیاف فولادی برای طراحی پیشنهاد شد. در نهایت مدل پیشنهادی منجر به کاهش 30 درصدی مصرف آرماتورهای فولاد گردید.

کلیدواژه‌ها