فهرست مطالب

تحقیقات بتن ایران - سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1400)

مجله تحقیقات بتن ایران
سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/07/14
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علیرضا حسینی محراب، محمدرضا اصفهانی* صفحات 5-18

    استفاده از سبکدانه ها بدلیل کاهش وزن بتن روز به روز افزایش یافته است. از طرفی سبکدانه ها منجر به تغییر در رفتار شکست بتن در مقایسه با سنگدانه معمولی می شوند. با توجه به ضعف روش های مقاومتی در طراحی اعضای بتنی، پژوهشگران و آیین نامه های طراحی، تحلیل سازه های بتنی و تعیین خواص و مشخصه های بتن به روش مکانیک شکست را ضروری می دانند. در این پژوهش آزمایشگاهی و تحلیلی، رفتار شکست اعضای بتنی ساخته شده از بتن سبک با استفاده از روش کار شکست و روش اثر اندازه بر روی تیرهای شکاف دار بررسی می شوند. همچنین، خواص مکانیکی و جمعشدگی بتن سبک مورد مطالعه قرار می گیرند. در مجموع 30 عدد نمونه منشوری خمشی و 42 عدد نمونه جهت تعیین پارامترهای شکست، خواص مکانیکی و جمع شدگی از بتن سبک ساخته و آزمایش شدند. نتایج آزمایش ها و تحلیل ها نشان می دهند که نظریه اثر اندازه بازانت رفتار شکست اعضای بتنی سبک را بخوبی ارزیابی می کند. در نمونه های آزمایش شده، انرژی شکست کل G_F در بتن سبک نسبت به بتن معمولی بدلیل کمتر بودن ظرفیت نهایی آن، به میزان 1/68% کمتر شده است. این در حالی است که انرژی شکست اولیه G_f حاصل از روش اثر اندازه در بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی قدری بیشتر است. مطابق نمودارهای روش اثر اندازه، بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی شکل پذیری بیشتری داشته است. همچنین، روش اثر اندازه دارای دقت مناسب تری نسبت به روش کار شکست جهت مطالعه رفتار شکست بتن سبک است. استفاده از سبکدانه بجای سنگدانه معمولی در بتن باعث کاهش جمع شدگی بتن میشود.

    کلیدواژگان: بتن سبکدانه، انرژی شکست، اثر اندازه، جمع شدگی، چقرمگی
  • محمود نادری*، علیرضا کبودان، محمدرضا عاکفی صفحات 19-35

    از آنجا که بخشی از بتن از سیمان تشکیل شده است، تاثیرش بر نفوذپذیری بتن می‎تواند قابل ملاحظه باشد. به همین دلیل، در این مقاله، نفوذپذیری بتن‎های حاوی انواع مختلف سیمان‎ها (نوع 425-1، نوع 2، نوع 5، پوزولانی و سفید) و افزودنی‎های معدنی (میکروسیلیس، خاکستر بادی، زیولیت و پودر سنگ آهک) با استفاده از نتایج به دست آمده از روش "محفظه استوانه‎ای" مطالعه شده است. مقادیر جایگزینی سیمان با افزودنی‎ های معدنی 5%، 10%، 15% و 20% بودند. با توجه به مشکلات دوامی سازه ‎های بتنی در سواحل ایران، علاوه بر آب شرب، از آب دریا نیز برای ارزیابی نفوذپذیری بتن‎های دارای سیمان‎های مختلف استفاده گردید. نتایج حاصله نشان می‎دهند که جز نمونه بتنی حاوی پودر سنگ آهک با مقدار جایگزینی برابر با 20%، سایر نمونه ‎های بتنی نفوذپذیری کمتری نسبت به نمونه بتنی بدون افزودنی معدنی دارند. ویژگی‎های ریزساختاری بتن‎های حاوی افزودنی‎های معدنی ذکر شده با مقادیر جایگزینی 0% و 5% که با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به دست آمدند نیز با نتایج به دست آمده سازگار بودند. بعلاوه، مشاهده شد که نوع آب تاثیر قابل توجهی بر نفوذپذیری بتن دارد. در این باره، نمونه‎ های بتنی حاوی سیمان‎های نوع 425-1 و پوزولانی کمترین نفوذپذیری را به ترتیب در برابر آب شرب و دریا داشتند. بر عکس، نمونه‎ های بتنی حاوی سیمان‎های پوزولانی و سفید بیشترین نفوذپذیری را به ترتیب در برابر آب شرب و دریا از خود نشان دادند. همچنین، دیده شد که همبستگی ضعیفی بین نفوذپذیری و مقاومت فشاری نمونه‎ های بتنی مورد مطالعه وجود دارد.

    کلیدواژگان: بتن، محفظه استوانه، ای، نفوذپذیری، سیمان، افزودنی، معدنی
  • سید عباس حسینی*، منصور باقری، سید مهراب رمضانی صفحات 37-47

    ارزیابی مدل عمر سازه های بتنی نقش موثری در تعیین برنامه های تعمیر و نگهداری و همچنین برآورد احتمال خرابی این سازه ها دارد. به منظور محاسبه مدل عمر، ابتدا باید عوامل مخرب محیطی و اثرات آنها بر سازه شناسایی شوند. یکی از مهمترین عواملی که بر دوام ومقاومت سازه های بتنی اثرگذار است خوردگی میلگردها است که عموما بر اثر نفوذ یون کلر در بتن ایجاد می شود. بر اثر خوردگی میلگرد، از سطح موثر میلگردها کاسته شده و به مرور زمان با ایجاد ترکهایی در مقطع بتنی از سطح مقطع موثر بتن نیز کاسته می شود. در این تحقیق با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای ذاتی و آماری پارامترهای موثر بر خوردگی، برای حالتهای مختلف نفوذ یون کلر، مدل عمر تیر بتنی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن موقعیت یک تیر به عنوان شاهتیر پل، سناریوهای مختلف نفوذ یون کلر از جهتهای مختلف مقطع تیر در نظر گرفته می شود و بر اساس هر سناریو زمانهای احتمالاتی آغاز خوردگی میلگردها، ایجاد ترکها و پوسته شدن بتن محاسبه شده و اثر رخداد هر رویداد بر مقاومت خمشی تیر در نظر گرفته می شود. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن اثر پوسته شدن بتن موجب تفاوت تا 20 درصد در مقادیر پیش بینی شده برای مقاومت خمشی تیر بتنی می شود و ارزیابی واقع بینانه تری از عمر باقیمانده سازه بدست خواهد آمد. همچنین حالتهایی که موجب پوسته شدن مقطع فشاری بتن می گردد به دلیل کاهش عمق موثر مقطع حالت بحرانی تری در مدل عمر تیر بتنی دارند.

    کلیدواژگان: مدل عمر، خوردگی میلگرد، نفوذ یون کلر، تیر بتنی، ارزیابی احتمالاتی
  • حمید گنجه ای، پنام زرفام*، محسن غفوری آشتیانی صفحات 49-60

    در تحقیق قبلی، بهینه سازی بر اساس الگوریتم های ژنتیک در مورد مشخصات طراحی جداسازها و پایه بتن مسلح یک پل معروف چند دهانه بزرگراهی انجام شد و پل بهینه شده با عرشه نیمه جداسازی شده پیشنهاد شد. در این تحقیق، با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده، با انتخاب دو مورد تغییرمکان عرشه نیمه جداسازی شده و تغییرمکان جداساز یا کرنش برشی جداساز، اقدام به تعیین منحنی های تحلیل دینامیکی فزاینده، تحت اثر شتاب نگاشت های حوزه دور پیشنهاد شده در FEMA P695 شده است. سپس، ضمن اجرای تحلیل شکنندگی بر اساس نتایج تحلیل دینامیکی فزاینده، منحنی های شکنندگی برای تغییرمکان عرشه نیمه جداسازی شده و تغییرمکان جداساز یا کرنش برشی جداسازها در دو وضعیت زلزله طولی و عرضی پل تعیین شد. با توجه به این منحنی ها، مقادیر مربوط به حالات حدی عملکردی برای فروریزش یا خرابی سازه ای، ایمنی جانی، خرابی متوسط و قابل تعمیر، خرابی کم و اولین تسلیم تعیین و پیشنهاد شده است.

    کلیدواژگان: پل با عرشه نیمه جداسازی شده، تحلیل دینامیکی فزاینده، منحنی شکنندگی، یاتاطاق هسته سربی
  • سید عظیم حسینی*، علی زال نژاد صفحات 61-70

    بتن خودتراکم در برابر تغییرات دما نسبت به بتن معمولی، دارای حساسیت بیشتری می باشند. افزایش دما، بر نرخ هیدراتاسیون سیمان تاثیر می گذارد که اشتباهات جزیی در مصرف سیمان سبب مشکلات قابل توجهی در خواص بتن تازه خودتراکم به ویژه از دست دادن کارایی می شود ازاین رو برای کنترل کارایی در بتن خودتراکم، نیاز به آزمایش های متعدد در مقدار سیمان می باشد. در این تحقیق برای اندازه-گیری خواص ریولوژی، دمای مخلوط های بتن با توجه به شرایط محیطی فصل های مختلف انتخاب شده است. از این جهت، برای انجام آزمایش های کارایی و ریولوژی، ساخت نمونه ها در فصل های مختلف سال به انجام رسید. بر اساس نتایج به دست آمده از تنش جاری شدن و لزجت خمیری حاصل از دستگاه ریومتر در طول زمان 60 دقیقه، افزایش سیمان تا 440 کیلوگرم بر مکعب، سبب بهبود ریولوژی می شود. با استناد به دیگر نتایج تحقیق، باید برای بهبود ریولوژی از بالا رفتن دمای بتن و زمان بتن ریزی کاست، زیرا در غیر این صورت، باعث سخت شدگی بتن و درنتیجه کاهش ریولوژی می شود.

    کلیدواژگان: بتن-خودتراکم، رئولوژی، سیمان، کارایی، دما
  • امین جعفرنیا، محمد فیاض*، میرمرتضی سادات ابراهیمی صفحات 71-81

    بتن یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان است. محققین زیادی در تلاش هستند که بتوانند ضعف های بتن را رفع و هزینه های تعمیر و نگهداری آن را کاهش دهند. در سال های اخیر روش های نوینی برای بهبود خواص مکانیکی و دوامی بتن موردبررسی و تحقیق قرارگرفته است. یکی از این روش ها استفاده از نوع خاصی از باکتری ها است که بتوانند با عملکرد خود در داخل بتن باعث ترمیم بتن شوند. باکتری های خانواده باسیلوس غالبا با تولید کلسیم کربنات قابلیت خود ترمیمی و پوشش ترک های ایجادشده در بتن را دارند. باکتری باسیلوس سوبتیلیس باکتری است که در خاک زندگی می کند و توانایی تجزیه اوره و کلسیم لاکتات را دارد که منجر به تولید کلسیم کربنات می شود. مقایسه این دو متابولیک باکتری باسیلوس سوبتیلیس می تواند باعث کاهش هزینه های تحقیق شود. همچنین اضافه کردن هر ماده غیرمعمول در بتن نباید تاثیر منفی در خواص بتن ایجاد کند. بدین منظور در این تحقیق سعی شده است تاثیر باکتری و همچنین اثر افزودنی های مورد نیاز به منظور ارزیابی عملکرد باکتری در ترمیم بتن مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا 6 طرح مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آزمایش های مقاومت نشان داد عملکرد تجزیه کلسیم لاکتات توسط باکتری باسیلوس سوبتیلیس نسبت به تجزیه اوره بهتر بوده و باعث افزایش مقاومت فشاری به میزان 55 درصد می گردد. همچنین میزان رسوب کلسیم کربنات در عملکرد تجزیه کلسیم لاکتات بیشتر از عملکرد تجزیه اوره است. ساختار ریز مقیاس نمونه های بتنی که توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی برداشت گردید نیز موید نتایج به دست آمده است.

    کلیدواژگان: باکتری، ترمیم بتن، ترک، ریز مقیاس، مقاومت فشاری
  • فهیمه مالکی، مجید قلهکی*، علی خیرالدین صفحات 83-93

    میلگردهای کامپوزیتی مسلح پلیمری (FRP)، مقاوم در برابر خوردگی و مغناطیس بوده و مقاومت کششی بالایی دارند. ولی استفاده از این نوع میلگردها در تیرهای بتنی سبب کاهش شکل پذیری و افزایش ترک خوردگی آن ها می گردد. در این مقاله تاثیر استفاده از میلگردهای FRP به عنوان جایگزین میلگردهای فولادی بررسی شده است و درصد و چیدمان آرماتورهای GFRP، افزایش پوشش بتن، استفاده از میلگردهای فشاری بر رفتار تیر عمیق بتنی مورد ارزیابی قرار گرفت. تیرهای عمیق بتنی از جمله اعضاء متداول در سازه ها می باشند، این تیرها در دیوارهای برشی، شاه تیر پل ها، سازه های دریایی و ساختمان های بلند کاربرد دارند. به دلیل رفتار متفاوت تیرهای عمیق بتنی در مقایسه با تیرهای خمشی، این تیرها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش کاور بتن از 38 میلی متر به 98 میلی متر مقاومت تیر تا 7/31 درصد کاهش یافت و استفاده از میلگردهای فشاری تغییری در ظرفیت باربری تیر ایجاد نکرد. همچنین با افزایش درصد میلگردهای GFRP، نیروی قابل تحمل تیر تا حدود 46 درصد نسبت به تیر با یک ردیف میلگرد افزایش یافت.

    کلیدواژگان: تیر عمیق بتنی، مقاومت برشی، روش اجزا محدود، میلگرد FRP
  • مهشید ابراهیمی*، بنیامین گنجه خسروی صفحات 95-106

    با نگاهی به اتفاقات و حوادث تروریستی در سال های اخیر، محافظت ساختمان ها در برابر انفجار نه تنها مورد توجه نهاد های نظامی است بلکه یک دغدغه مهم برای مهندسان طراح می باشد. با توجه به اهمیت دال ها هنگام انفجار در ساختمان، طراحی صحیح آن ها طبق استاندارد های فنی و امنیتی بویژه معیار های پدافند غیر-عامل امری ضروری است. در طراحی و ساخت دال ها، در نظر گرفتن بازشوها با اهداف مختلف از جمله عبور لوله ها، داکت های تاسیساتی و الکتریکی و آسانسور ضروری می باشد. بطور کلی وجود بازشو، باعث تغییر رفتار دال می شود. از این رو در این تحقیق رفتار دال ها با حضور بازشو توسط نرم افزار ABAQUS به صورت دینامیکی تحلیل شدند و برای رسیدن به حالت بهینه، تاثیر شکل و موقعیت قرارگیری بازشو و همچنین تاثیر افزایش مقاومت فشاری بتن روی عملکرد دال حاوی بازشو بررسی گردید. در این مطالعه ابعاد و ضخامت دال، بار انفجاری و شرایط تکیه گاهی یکسان در نظر گرفته شد و حداکثر جابجایی و میزان آسیب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد بازشو های دایره ای شکل عملکرد بهتری نسبت به بازشو های مربعی شکل دارند و هنگامی که بازشو در قسمت مرکزی دال قرار گیرد، جابجایی کمتری نسبت به حالتی که بازشو در گوشه ی دال قرار گیرد، به وجود می آورد. بعلاوه در دال حاوی بازشو دایره در مرکز، مقدار و سطح کمتری از دال دچار آسیب می گردد. بنابراین توصیه می شود بازشو حدالامکان در نواحی مرکزی دال تعبیه شود. همچنین نتایج نشان می دهد که هرچقدر مقاومت فشاری بتن افزایش می یابد، تغییر مکان حاصل کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: دال بتن مسلح، بارگذاری انفجار، بازشو، حداکثر جابجایی، پدافند غیر عامل
|
  • Alireza Hosseini Mehrab, MohammadReza Esfahani * Pages 5-18

    The use of lightweight aggregates in concrete has been widely increased to reduce the weight of concrete members. On the other hand, the fracture behavior of lightweight concrete is different with that in normal concrete. Due to the limitations of conventional designing methods for concrete members, researchers and design codes have led to consider the analysis of fracture mechanics in predicting the behavior of concrete structures. In this experimental and analytical study, the fracture behavior of lightweight aggregate concrete (LWAC) is investigated on notched beams using the work of fracture method (WFM) and size effect method (SEM). Also, the mechanical properties and shrinkage of LWAC are studied. A total of 30 bending prismatic specimens and 42 compressive samples were constructed and tested to determine the fracture parameters, mechanical properties and shrinkage of LWAC. The results of experiments and analyses show that the Bazant’s size effect theory can evaluate the fracture behavior of lightweight concrete members, appropriately. The total fracture energy G_F of LWAC is by 68.1% less than that of normal concrete due to its lower load-bearing capacity. However, the initial fracture energy G_f obtained from the SEM in LWAC is approximately higher than that in normal concrete. According to the diagrams obtained from the SEM, the LWAC has more ductility and less brittleness than normal concrete. Additionally, the SEM is more accurate than the WFM to study the fracture behavior of LWAC. The use of lightweight aggregates instead of normal aggregates reduced the concrete shrinkage.

    Keywords: Lightweight aggregate concrete, Fracture energy, Size-Effect, shrinkage, Toughness
  • Mahmood Naderi *, Alireza Kaboudan, Mohammadreza Akefi Pages 19-35

    Since a portion of concrete is made of the cement paste, its impact on the concrete permeability can be considerable. For this reason, in this paper, permeability of the concretes containing different types of cements (type 1-425, type 2, type 5, pozzolanic and white cements) and mineral admixtures (microsilica, fly ash, zeolite and limestone powder) was studied, using the results obtained from “Cylindrical chamber” method. Cement replacement levels with mineral admixtures were 5%, 10%, 15 and 20%. Considering the durability problems of the concrete structures located in Iran’s seashores, in addition to the tap water, seawater was used for the permeability assessment of the concrete specimens containing different types of cements. The results tend to show that, except the concrete specimen containing limestone powder with a replacement level of 20%, other concrete specimens have lower permeability than the concrete specimen without any mineral admixtures. Microstructural properties of the concretes containing the mentioned mineral admixtures with replacement levels of 0% and 5%, obtained from analyzing scanning electron microscope images were also consistent with the results obtained. Furthermore, it was observed that water type has great impact on concrete permeability. In this regard, concrete specimens containing type 1-425 and pozzolanic cements had the lowest permeability when exposed to potable water and seawater, respectively. On the contrary, concrete specimens containing pozzolanic and white cements showed the highest permeability against potable water and sea water, respectively. Weak correlation was also seen to exist between permeability and compressive strength of the studied concrete specimens.

    Keywords: concrete, Cylindrical chamber, permeability, Cement, Mineral admixture
  • Seyed Abbas Hosseini *, Mansour Bagheri, Seyed Mehrab Ramezani Pages 37-47

    Evaluation of the life model of concrete structures has an effective role in determining maintenance programs as well as estimating the probability of failure of these structures. One of the most important factors that affect the durability and strength of concrete structures is the corrosion of rebars, which is generally caused by the penetration of chloride ions in concrete. Due to the corrosion of the rebar, the effective surface of the rebars is reduced and over time, by creating cracks in the concrete section, the effective concrete cross-section is also reduced. In this study, considering the inherent and statistical uncertainties of the parameters affecting corrosion, for different states of chloride ion penetration, the concrete beam life model has been evaluated. For this purpose, considering a concrete beam, different scenarios of chloride ion penetration from different directions of the beam cross-section is considered, and based on each scenario, the corrosion initiation time of rebars, cracks, and scaling of concrete are calculated and the effect of each event on The flexural strength of the beam is evaluated. The results show that considering the effect of concrete scaling causes a difference of up to 20% in the predicted values for the flexural strength of concrete beams and a more realistic assessment of the remaining life of the structure will be obtained. Also, the states that cause the compressive cross-section of the concrete to peel are more critical in the concrete beam life model due to the reduction of the effective depth.

    Keywords: Life model, Reinforcement corrosion, Chloride ingress, Reinforced concrete beam, Probabilistic assessment
  • Hamid Ganjehei, Panam Zarfam *, Mohsen Ghafory Ashtiany Pages 49-60

    In the previous study, optimization based on genetic algorithms on the design specifications of isolators and reinforced concrete piers of a famous multi-span highway bridge was performed, and an optimized bridge with a semi-isolated deck was proposed. In this study, using incremental dynamic analysis, by selecting two cases of displacement of the semi-isolated deck and displacement of the isolators or the shear strain of the isolators, the incremental dynamic analysis curves are obtained under the records proposed in FEMA P695. Then, while performing fragility analysis based on the results of incremental dynamic analysis, fragility curves are determined for the displacement of the semi-isolated deck and the displacement of isolators or the shear strain of the isolators in longitudinal and transverse directions of the bridge. Based on these curves, the values of the limit states for structural collapse, life safety, moderate damage, slight damage and first yield has been identified and proposed.

    Keywords: Bridge with semi-isolated deck, incremental dynamic analysis, fragility curve, lead rubber bearing (LRB)
  • Seyyed Azim Hosseini *, Ali Zal Nezhad Pages 61-70

    The self-compacting concrete is more sensitive to changes in the temperature with respect to the ordinary concrete. Increase in the temperature affects the cement hydration rate and minor mistakes in the amount of used cement could bring about significant problems concerning the properties of self-compacting concrete, mostly affecting workability. Therefore in order to understand the cement mechanism in the self-compacting concrete, care should be exercised to regulate workability through right consumption of cement. In this research the temperature of the concrete mixtures was selected with respect to the ambient conditions in different seasons. Thus, after reaching the concrete temperature to the ambient temperature, the rheological properties of the self-compacting concrete with different amounts of cement as a function of mixing time, and temperature with water to cement ratio of 0.42 were investigated. According to the obtained results from the rheometer in terms of the yield stress and plastic viscosity during 60 minutes, it was found that addition of cement up to 440 kg/m3 improves the rheology. Furthermore referring to the results of this research it should be stated that for improving the rheology, one should prevent rise of temperature in the concrete and reduce the concrete placing time, otherwise it could result in concrete hardening and consequently reduced rheological properties.

    Keywords: Self-Compacting Concrete, Rheology, Cement, Workability, Temperature
  • Amin Jafarniya, Mohammad Fayyaz *, MirMorteza Sadat Ebrahimi Pages 71-81

    In recent years, new methods for improving the mechanical and durability properties of concrete have been studied and researched. One of these methods is the use of a special type of bacteria that can repair the concrete with their performance inside the concrete.For this purpose, Bacillus subtilis PTCC 1254 strain was used. Adding any unusual material to the concrete should not adversely affect the properties of the concrete. To investigate these effects, 6 mixing designs were investigated. The control design, which is expressed in the text as N; It has been proposed without any bacteria or additives. In the mixing desing called BU, bacteria are added to the concrete mix water with a concentration of 108 cell/ml. Also for bacteria anaerobic function and urea decomposition for produce calcium carbonate, Yeast extract, urea and calcium nitrate are added to the mixture. The mixing design, called BL, contains bacteria with a concentration of 108 cell / ml, yeast extract and calcium lactate. In other mixing design, the bacterial effect alone (B), the lactate effect (L) and the urea effect without the presence of the bacterium (U) are investigated. To investigate the effectiveness of these materials, 28- and 90-day compressive strength tests as well as concrete water absorption were taken. The results of this study showed that the bacterium did not have a negative effect on the properties of concrete. Also, the bacteria with calcium lactate improved the mechanical properties and permeability of concrete.

    Keywords: concrete, Bacteria, self-healing, cracking, compressive strength
  • Fahimeh Maleki, Majid Gholhaki *, Ali Kheyroddin Pages 83-93

    Fiber Reinforced Polymer (FRP) bars are corrosion-resistant and non-magnetic and have high tensile strength. However, using this type of bar in concrete beams reduces their ductility and increases their cracking. In this paper, the effect of using FRP bars as an alternative to steel bars has been investigated, and the percentage and arrangement of GFRP reinforcements, increase the cover of concrete, and use of compression reinforcement on the behavior of deep concrete beams have been evaluated. Deep concrete beams are common members of structures. These beams are used in shear walls, girder bridges, offshore structures, and tall buildings. Due to the different behavior of deep concrete beams compared to bending beams, these beams were evaluated. The results showed that by increasing the concrete cover from 38 mm to 98 mm, the strength of the beam decreased to 31.7%. Additionally, the use of compression bars did not change the bearing capacity of the beam. Also, increasing in GFRP bars, the bearing strength of the beam increased to about 46% compared to the beam with one row of bars.

    Keywords: Concrete deep beam, shear strength, Finite Element Method, FRP bar
  • Mahshid Ebrahimi *, Benyamin Ganjeh Khosravi Pages 95-106

    Looking at the terrorist incidents in recent years, the protection of buildings under explosions is not only a concern of military institutions but also an important concern for design engineers. Due to the importance of the slabs during the explosion in the building, their correct design according to technical and security standards, especially passive defense standards, is essential. In designing slabs, it is necessary to consider openings for various purposes, including the passage of pipes, installation and electrical ducts, and elevators. In general, opening changes the behavior of the slabs. Therefore, in this study, the behavior of the slabs with the opening was dynamically analyzed by ABAQUS and to achieve the optimal state, the effect of the shape and position of the opening and also the effect of increasing the compressive strength of concrete on the performance of the slab containing the opening was investigated. In this study, the dimensions and thickness of the slab, the explosive load and the abutment conditions were considered the same and the maximum displacement and damage were investigated. The results show that circular openings have better performance than square openings and when the opening is in center, it creates less displacement than the opening is in corner. In addition, in the slab with circle opening in center, less amount and surface is damaged. Therefore, it is recommended to be located the opening in the central areas of the slab. The results also show that as the compressive strength increases, the displacement decreases.

    Keywords: reinforced concrete slabs, blast loading, opening, maximum displacement, passive defense