بررسی تاثیر دمای شمع حرارتی بر روی ظرفیت باربری نهایی آن با استفاده از مدل فیزیکی ۱g

در دهه های اخیر، شمع های حرارتی به عنوان یکی از فناوریهای نوین و کارآمد در صنعت ساختمان به منظور نیل به مفهوم انرژی صفر در این صنعت معرفی شده اند. که تحقیقات متنوعی در این بخش های مختلف این موضوع صورت گرفته که یکی از آن ها، بررسی اثر دما بر ظرفیت باربری نهایی شمع های حرارتی بوده است که نتایج گوناگون وبعضا ضد و نقیضی در این ارتباط ارائه شده است . لذا در پژوهش حاضر به تاثیر دمای شمع بر ظرفیت باربری نهایی آن با انجام سه آزمایش مدل فیزیکی بر روی شمع ها در دماهای ثابت مختلف پرداخته می شود.شمع های مدل از لوله های آلومینیومی ته بسته با قطر بیرونی ۲ سانتی متر و ضخامت ۳/۱ میلی متری تشکیل شده اندکه یک لوله U شکل فولادی داخل آن ها جای گرفته که از طریق آن آب با دمای کنترل شده در داخل شمع به گردش در می آید، تا دمای آن را در طول آزمایش ها به مقدار مشخصی رسانده و حفظ کند. فضای بین لوله U شکل و شمع نیز با آب پر می شود تا توزیع دماینسبتا یکنواختی را در طول شمع ایجاد کند. دمای شمع ابتدا دردماهای ۵/۱۵، ۵/۲۱ و ۵/۲۷ درجه سانتی گراد ثابت می گردد و سپس سربار عمودی، گام به گام به شمع اعمال می شود تا زمانی که خرابی آن در نشست ۱۰ درصد قطر شمع (۲ میلی متر) روی دهد. توزیع نیروی محوری در طول شمع و جابجایی سر شمع در طول آزمایش ها ثبت شده و نتایج نشان می دهد که افزایش دما، مقاومت اصطکاکی جداره شمع و در نتیجه ظرفیت باربری نهایی آن را افزایش می دهد، در حالی که کاهش دما تاثیر معکوس و شدیدتری را بر ظرفیت باربری شمع دارد.

Keywords:

شمع حرارتی , مدل سازی فیزیکی , ظرفیت باربری نهایی , رفتار ترومکانیکی , ماسه فیروزکوه