ఉక్కు పైపుతో తయారు చేయబడిన రబ్బరు-కాంక్రీట్ మూలకం యొక్క స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ పరీక్ష యొక్క పరిశోధన

Nature.comని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు.మీరు పరిమిత CSS మద్దతుతో బ్రౌజర్ సంస్కరణను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాల్సిందిగా మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా Internet Explorerలో అనుకూలత మోడ్‌ని నిలిపివేయండి).అదనంగా, కొనసాగుతున్న మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ని చూపుతాము.
ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల రంగులరాట్నం ప్రదర్శిస్తుంది.ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా తరలించడానికి మునుపటి మరియు తదుపరి బటన్‌లను ఉపయోగించండి లేదా ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా తరలించడానికి చివర ఉన్న స్లయిడర్ బటన్‌లను ఉపయోగించండి.
నాలుగు రబ్బరు కాంక్రీట్ స్టీల్ పైప్ (RuCFST) మూలకాలు, ఒక కాంక్రీట్ స్టీల్ పైప్ (CFST) మూలకం మరియు ఒక ఖాళీ మూలకం స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ పరిస్థితులలో పరీక్షించబడ్డాయి.ప్రధాన పారామితులు కోత నిష్పత్తి (λ) 3 నుండి 5 వరకు మరియు రబ్బరు భర్తీ నిష్పత్తి (r) 10% నుండి 20% వరకు.బెండింగ్ మూమెంట్-స్ట్రెయిన్ కర్వ్, బెండింగ్ మూమెంట్-డిఫ్లెక్షన్ కర్వ్ మరియు బెండింగ్ మూమెంట్-వక్రత వక్రత పొందబడతాయి.రబ్బరు కోర్తో కాంక్రీటును నాశనం చేసే విధానం విశ్లేషించబడింది.RuCFST సభ్యుల వైఫల్యం రకం బెండ్ ఫెయిల్యూర్ అని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.రబ్బరు కాంక్రీటులో పగుళ్లు సమానంగా మరియు తక్కువగా పంపిణీ చేయబడతాయి మరియు కోర్ కాంక్రీటును రబ్బరుతో నింపడం వలన పగుళ్లు ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది.షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తి పరీక్ష నమూనాల ప్రవర్తనపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపింది.రబ్బరు పునఃస్థాపన రేటు వంగుతున్న క్షణాన్ని తట్టుకోగల సామర్థ్యంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ నమూనా యొక్క వంపు దృఢత్వంపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.రబ్బరు కాంక్రీటుతో నింపిన తర్వాత, ఖాళీ ఉక్కు పైపు నుండి నమూనాలతో పోలిస్తే, బెండింగ్ సామర్థ్యం మరియు బెండింగ్ దృఢత్వం మెరుగుపడతాయి.
వారి మంచి భూకంప పనితీరు మరియు అధిక బేరింగ్ సామర్థ్యం కారణంగా, సాంప్రదాయ రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ గొట్టపు నిర్మాణాలు (CFST) ఆధునిక ఇంజనీరింగ్ అభ్యాసంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి1,2,3.రబ్బరు కాంక్రీటు యొక్క కొత్త రకంగా, రబ్బరు రేణువులను సహజ కంకరలను పాక్షికంగా భర్తీ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.రబ్బరు కాంక్రీట్ నింపిన స్టీల్ పైప్ (RuCFST) నిర్మాణాలు మిశ్రమ నిర్మాణాల యొక్క డక్టిలిటీ మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి రబ్బరు కాంక్రీటుతో ఉక్కు పైపులను నింపడం ద్వారా ఏర్పడతాయి.ఇది CFST సభ్యుల అద్భుతమైన పనితీరును సద్వినియోగం చేసుకోవడమే కాకుండా, హరిత వృత్తాకార ఆర్థిక వ్యవస్థ యొక్క అభివృద్ధి అవసరాలను తీర్చే రబ్బరు వ్యర్థాలను కూడా సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకుంటుంది.
గత కొన్ని సంవత్సరాలలో, అక్షసంబంధ లోడ్7,8, అక్షసంబంధ లోడ్-మొమెంట్ ఇంటరాక్షన్9,10,11 మరియు స్వచ్ఛమైన బెండింగ్12,13,14 కింద సాంప్రదాయ CFST సభ్యుల ప్రవర్తన తీవ్రంగా అధ్యయనం చేయబడింది.CFST నిలువు వరుసలు మరియు బీమ్‌ల యొక్క బెండింగ్ కెపాసిటీ, దృఢత్వం, డక్టిలిటీ మరియు ఎనర్జీ డిస్సిపేషన్ కెపాసిటీ అంతర్గత కాంక్రీట్ ఫిల్లింగ్ ద్వారా మెరుగుపరచబడి మంచి ఫ్రాక్చర్ డక్టిలిటీని చూపుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.
ప్రస్తుతం, కొంతమంది పరిశోధకులు సంయుక్త అక్షసంబంధ భారాల క్రింద RuCFST నిలువు వరుసల ప్రవర్తన మరియు పనితీరును అధ్యయనం చేశారు.లియు మరియు లియాంగ్15 చిన్న RuCFST నిలువు వరుసలపై అనేక ప్రయోగాలు చేశారు, మరియు CFST నిలువు వరుసలతో పోలిస్తే, రబ్బరు ప్రత్యామ్నాయ డిగ్రీ మరియు రబ్బరు కణాల పరిమాణం పెరగడంతో బేరింగ్ సామర్థ్యం మరియు దృఢత్వం తగ్గింది, అయితే డక్టిలిటీ పెరిగింది.Duarte4,16 అనేక చిన్న RuCFST నిలువు వరుసలను పరీక్షించింది మరియు పెరుగుతున్న రబ్బరు కంటెంట్‌తో RuCFST నిలువు వరుసలు మరింత సాగేవిగా ఉన్నాయని చూపించింది.Liang17 మరియు Gao18 కూడా మృదువైన మరియు సన్నని గోడల RuCFST ప్లగ్‌ల లక్షణాలపై ఇలాంటి ఫలితాలను నివేదించాయి.Gu et al.19 మరియు Jiang et al.20 అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద RuCFST మూలకాల బేరింగ్ సామర్థ్యాన్ని అధ్యయనం చేశారు.రబ్బరు అదనంగా నిర్మాణం యొక్క డక్టిలిటీని పెంచిందని ఫలితాలు చూపించాయి.ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో, బేరింగ్ సామర్థ్యం ప్రారంభంలో కొద్దిగా తగ్గుతుంది.పటేల్ 21 చిన్న CFST కిరణాలు మరియు అక్షసంబంధ మరియు ఏకకణ లోడింగ్ కింద గుండ్రని చివరలతో నిలువు వరుసల యొక్క సంపీడన మరియు ఫ్లెక్చరల్ ప్రవర్తనను విశ్లేషించింది.కంప్యూటేషనల్ మోడలింగ్ మరియు పారామెట్రిక్ విశ్లేషణలు ఫైబర్-ఆధారిత అనుకరణ వ్యూహాలు చిన్న RCFSTల పనితీరును ఖచ్చితంగా పరిశీలించగలవని నిరూపిస్తున్నాయి.కారక నిష్పత్తి, ఉక్కు మరియు కాంక్రీటు బలంతో ఫ్లెక్సిబిలిటీ పెరుగుతుంది మరియు లోతు నుండి మందం నిష్పత్తితో తగ్గుతుంది.సాధారణంగా, చిన్న RuCFST నిలువు వరుసలు CFST నిలువు వరుసల మాదిరిగానే ప్రవర్తిస్తాయి మరియు CFST నిలువు వరుసల కంటే మరింత సాగేవిగా ఉంటాయి.
CFST నిలువు వరుసల బేస్ కాంక్రీటులో రబ్బరు సంకలితాలను సరిగ్గా ఉపయోగించిన తర్వాత RuCFST నిలువు వరుసలు మెరుగుపడతాయని పై సమీక్ష నుండి చూడవచ్చు.అక్షసంబంధ భారం లేనందున, నికర వంపు నిలువు పుంజం యొక్క ఒక చివర జరుగుతుంది.వాస్తవానికి, RuCFST యొక్క బెండింగ్ లక్షణాలు అక్షసంబంధ లోడ్ లక్షణాల నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటాయి22.ప్రాక్టికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, RuCFST నిర్మాణాలు తరచుగా బెండింగ్ మూమెంట్ లోడ్‌లకు లోబడి ఉంటాయి.దాని స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ లక్షణాల అధ్యయనం భూకంప చర్యలో RuCFST మూలకాల యొక్క వైకల్యం మరియు వైఫల్య రీతులను గుర్తించడంలో సహాయపడుతుంది23.RuCFST నిర్మాణాల కోసం, RuCFST మూలకాల యొక్క స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం అవసరం.
ఈ విషయంలో, పూర్తిగా వంగిన ఉక్కు చదరపు పైపు మూలకాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి ఆరు నమూనాలను పరీక్షించారు.ఈ వ్యాసం యొక్క మిగిలిన భాగం క్రింది విధంగా నిర్వహించబడింది.మొదట, రబ్బరు నింపి లేదా లేకుండా ఆరు చదరపు-విభాగ నమూనాలను పరీక్షించారు.పరీక్ష ఫలితాల కోసం ప్రతి నమూనా యొక్క వైఫల్య మోడ్‌ను గమనించండి.రెండవది, స్వచ్ఛమైన బెండింగ్‌లో RuCFST మూలకాల పనితీరు విశ్లేషించబడింది మరియు RuCFST యొక్క నిర్మాణ లక్షణాలపై 3-5 యొక్క షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తి మరియు 10-20% రబ్బరు భర్తీ నిష్పత్తి యొక్క ప్రభావం చర్చించబడింది.చివరగా, RuCFST మూలకాలు మరియు సాంప్రదాయ CFST మూలకాల మధ్య లోడ్-బేరింగ్ కెపాసిటీ మరియు బెండింగ్ దృఢత్వంలో తేడాలు పోల్చబడ్డాయి.
ఆరు CFST నమూనాలు పూర్తయ్యాయి, నాలుగు రబ్బరైజ్డ్ కాంక్రీటుతో నింపబడ్డాయి, ఒకటి సాధారణ కాంక్రీటుతో నింపబడింది మరియు ఆరవది ఖాళీగా ఉంది.రబ్బరు మార్పు రేటు (r) మరియు స్పాన్ షీర్ రేషియో (λ) యొక్క ప్రభావాలు చర్చించబడ్డాయి.నమూనా యొక్క ప్రధాన పారామితులు టేబుల్ 1లో ఇవ్వబడ్డాయి. t అక్షరం పైపు మందాన్ని సూచిస్తుంది, B అనేది నమూనా వైపు పొడవు, L అనేది నమూనా యొక్క ఎత్తు, Mue అనేది కొలిచిన బెండింగ్ సామర్థ్యం, ​​కీ అనేది ప్రారంభ వంగడం దృఢత్వం, Kse సేవలో వంగడం దృఢత్వం.దృశ్యం.
RuCFST నమూనా నాలుగు ఉక్కు పలకల నుండి జతగా వెల్డింగ్ చేయబడింది, ఇది బోలు చతురస్రాకార ఉక్కు గొట్టాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, దానిని కాంక్రీటుతో నింపారు.10 mm మందపాటి స్టీల్ ప్లేట్ నమూనా యొక్క ప్రతి చివర వెల్డింగ్ చేయబడింది.ఉక్కు యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు టేబుల్ 2లో చూపబడ్డాయి. చైనీస్ ప్రామాణిక GB/T228-201024 ప్రకారం, ఉక్కు పైపు యొక్క తన్యత బలం (fu) మరియు దిగుబడి బలం (fy) ప్రామాణిక తన్యత పరీక్ష పద్ధతి ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.పరీక్ష ఫలితాలు వరుసగా 260 MPa మరియు 350 MPa.స్థితిస్థాపకత మాడ్యులస్ (Es) 176 GPa, మరియు ఉక్కు యొక్క పాయిసన్ నిష్పత్తి (ν) 0.3.
పరీక్ష సమయంలో, 28వ రోజున రిఫరెన్స్ కాంక్రీటు యొక్క క్యూబిక్ కంప్రెసివ్ స్ట్రెంత్ (fcu) 40 MPa వద్ద లెక్కించబడుతుంది.నిష్పత్తులు 3, 4 మరియు 5 మునుపటి సూచన 25 ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడ్డాయి ఎందుకంటే ఇది షిఫ్ట్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌తో ఏవైనా సమస్యలను బహిర్గతం చేయవచ్చు.రెండు రబ్బరు రీప్లేస్‌మెంట్ రేట్లు 10% మరియు 20% కాంక్రీట్ మిశ్రమంలో ఇసుకను భర్తీ చేస్తాయి.ఈ అధ్యయనంలో, Tianyu సిమెంట్ ప్లాంట్ (చైనాలో Tianyu బ్రాండ్) నుండి సంప్రదాయ టైర్ రబ్బరు పొడిని ఉపయోగించారు.రబ్బరు కణ పరిమాణం 1-2 మిమీ.టేబుల్ 3 రబ్బరు కాంక్రీటు మరియు మిశ్రమాల నిష్పత్తిని చూపుతుంది.ప్రతి రకమైన రబ్బరు కాంక్రీటు కోసం, 150 మిమీల వైపు మూడు ఘనాల తారాగణం మరియు ప్రమాణాలచే సూచించబడిన పరీక్ష పరిస్థితులలో నయమవుతుంది.మిశ్రమంలో ఉపయోగించే ఇసుక సిలిసియస్ ఇసుక మరియు ముతక మొత్తం ఈశాన్య చైనాలోని షెన్యాంగ్ సిటీలో కార్బోనేట్ రాక్.వివిధ రబ్బరు పునఃస్థాపన నిష్పత్తుల (10% మరియు 20%) కోసం 28-రోజుల క్యూబిక్ కంప్రెసివ్ స్ట్రెంత్ (fcu), ప్రిస్మాటిక్ కంప్రెసివ్ స్ట్రెంత్ (fc') మరియు మాడ్యులస్ ఆఫ్ ఎలాస్టిసిటీ (Ec) టేబుల్ 3లో చూపబడ్డాయి. GB50081-201926 ప్రమాణాన్ని అమలు చేయండి.
అన్ని పరీక్ష నమూనాలు 600 kN శక్తితో హైడ్రాలిక్ సిలిండర్‌తో పరీక్షించబడతాయి.లోడ్ చేసే సమయంలో, నాలుగు-పాయింట్ బెండింగ్ టెస్ట్ స్టాండ్‌కు రెండు సాంద్రీకృత శక్తులు సుష్టంగా వర్తించబడతాయి మరియు తరువాత నమూనాపై పంపిణీ చేయబడతాయి.ప్రతి నమూనా ఉపరితలంపై ఐదు స్ట్రెయిన్ గేజ్‌ల ద్వారా వైకల్యాన్ని కొలుస్తారు.ఫిగర్స్ 1 మరియు 2. 1 మరియు 2లో చూపిన మూడు డిస్ప్లేస్‌మెంట్ సెన్సార్‌లను ఉపయోగించి విచలనం గమనించబడుతుంది.
పరీక్షలో ప్రీలోడ్ సిస్టమ్‌ని ఉపయోగించారు.2kN/s వేగంతో లోడ్ చేయండి, ఆపై 10kN వరకు లోడ్ వద్ద పాజ్ చేయండి, సాధనం మరియు లోడ్ సెల్ సాధారణ పని స్థితిలో ఉందో లేదో తనిఖీ చేయండి.సాగే బ్యాండ్‌లో, ప్రతి లోడ్ ఇంక్రిమెంట్ ఊహించిన పీక్ లోడ్‌లో పదో వంతు కంటే తక్కువకు వర్తిస్తుంది.ఉక్కు పైపు అరిగిపోయినప్పుడు, వర్తింపజేయబడిన లోడ్ ఊహించిన పీక్ లోడ్‌లో పదిహేను వంతు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.లోడింగ్ దశలో ప్రతి లోడ్ స్థాయిని వర్తింపజేసిన తర్వాత సుమారు రెండు నిమిషాలు పట్టుకోండి.నమూనా వైఫల్యాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, నిరంతర లోడింగ్ రేటు మందగిస్తుంది.అక్షసంబంధ లోడ్ అంతిమ లోడ్‌లో 50% కంటే తక్కువకు చేరుకున్నప్పుడు లేదా నమూనాపై స్పష్టమైన నష్టం కనిపించినప్పుడు, లోడింగ్ నిలిపివేయబడుతుంది.
అన్ని పరీక్షా నమూనాల నాశనం మంచి డక్టిలిటీని చూపించింది.పరీక్ష ముక్క యొక్క ఉక్కు పైపు యొక్క తన్యత జోన్‌లో స్పష్టమైన తన్యత పగుళ్లు కనుగొనబడలేదు.ఉక్కు గొట్టాలకు నష్టం యొక్క సాధారణ రకాలు అంజీర్లో చూపబడ్డాయి.3. నమూనా SB1ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, 18 kN m కంటే తక్కువ బెండింగ్ క్షణం ఉన్నప్పుడు లోడ్ అయ్యే ప్రారంభ దశలో, SB1 నమూనా స్పష్టమైన వైకల్యం లేకుండా సాగే దశలో ఉంటుంది మరియు కొలిచిన బెండింగ్ క్షణంలో పెరుగుదల రేటు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. వక్రత పెరుగుదల రేటు.తదనంతరం, తన్యత జోన్లో ఉక్కు పైపు వైకల్యంతో ఉంటుంది మరియు సాగే-ప్లాస్టిక్ దశలోకి వెళుతుంది.బెండింగ్ క్షణం సుమారు 26 kNm చేరుకున్నప్పుడు, మీడియం-స్పాన్ స్టీల్ యొక్క కంప్రెషన్ జోన్ విస్తరించడం ప్రారంభమవుతుంది.లోడ్ పెరగడంతో ఎడెమా క్రమంగా అభివృద్ధి చెందుతుంది.లోడ్ దాని గరిష్ట స్థాయికి చేరుకునే వరకు లోడ్-విక్షేపం వక్రత తగ్గదు.
ప్రయోగం పూర్తయిన తర్వాత, నమూనా SB1 (RuCFST) మరియు నమూనా SB5 (CFST) అంజీర్ 4లో చూపిన విధంగా బేస్ కాంక్రీటు యొక్క వైఫల్య విధానాన్ని మరింత స్పష్టంగా గమనించడానికి కత్తిరించబడ్డాయి. నమూనాలో పగుళ్లు ఉన్నట్లు మూర్తి 4 నుండి చూడవచ్చు. SB1 బేస్ కాంక్రీటులో సమానంగా మరియు తక్కువగా పంపిణీ చేయబడుతుంది మరియు వాటి మధ్య దూరం 10 నుండి 15 సెం.మీ వరకు ఉంటుంది.నమూనా SB5 లో పగుళ్ల మధ్య దూరం 5 నుండి 8 సెం.మీ వరకు ఉంటుంది, పగుళ్లు సక్రమంగా మరియు స్పష్టంగా ఉంటాయి.అదనంగా, నమూనా SB5లోని పగుళ్లు టెన్షన్ జోన్ నుండి కంప్రెషన్ జోన్ వరకు 90° వరకు విస్తరించి, సెక్షన్ ఎత్తులో 3/4 వరకు అభివృద్ధి చెందుతాయి.నమూనా SB1లోని ప్రధాన కాంక్రీట్ పగుళ్లు నమూనా SB5 కంటే చిన్నవి మరియు తక్కువ తరచుగా ఉంటాయి.ఇసుకను రబ్బరుతో భర్తీ చేయడం, కొంత వరకు కాంక్రీటులో పగుళ్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించవచ్చు.
అంజీర్ న.5 ప్రతి నమూనా పొడవుతో పాటు విక్షేపం పంపిణీని చూపుతుంది.ఘన రేఖ అనేది పరీక్ష ముక్క యొక్క విక్షేపం వక్రరేఖ మరియు చుక్కల రేఖ సైనూసోయిడల్ హాఫ్ వేవ్.అంజీర్ నుండి.ప్రారంభ లోడింగ్‌లో సైనూసోయిడల్ హాఫ్-వేవ్ కర్వ్‌తో రాడ్ డిఫ్లెక్షన్ కర్వ్ మంచి ఒప్పందంలో ఉందని మూర్తి 5 చూపిస్తుంది.లోడ్ పెరిగేకొద్దీ, విక్షేపం వక్రత సైనూసోయిడల్ సగం-వేవ్ వక్రరేఖ నుండి కొద్దిగా మారుతుంది.నియమం ప్రకారం, లోడింగ్ సమయంలో, ప్రతి కొలత పాయింట్ వద్ద అన్ని నమూనాల విక్షేపం వక్రతలు సుష్ట సగం-సైనోసోయిడల్ వక్రరేఖ.
స్వచ్ఛమైన బెండింగ్‌లో RuCFST మూలకాల యొక్క విక్షేపం సైనూసోయిడల్ హాఫ్-వేవ్ కర్వ్‌ను అనుసరిస్తుంది కాబట్టి, బెండింగ్ సమీకరణాన్ని ఇలా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
గరిష్ట ఫైబర్ స్ట్రెయిన్ 0.01 అయినప్పుడు, వాస్తవ అప్లికేషన్ పరిస్థితులను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, సంబంధిత బెండింగ్ క్షణం మూలకం యొక్క అంతిమ బెండింగ్ క్షణం సామర్థ్యంగా నిర్ణయించబడుతుంది.ఈ విధంగా నిర్ణయించబడిన కొలిచిన బెండింగ్ మొమెంట్ కెపాసిటీ (Mue) టేబుల్ 1లో చూపబడింది. కొలిచిన బెండింగ్ మొమెంట్ కెపాసిటీ (Mue) మరియు ఫార్ములా (3) ప్రకారం వక్రతను (φ), ఫిగర్ 6లోని M-φ వక్రరేఖ ఇలా ఉంటుంది. పన్నాగం పన్నారు.M = 0.2Mue28 కోసం, ప్రారంభ దృఢత్వం Kie సంబంధిత కోత బెండింగ్ దృఢత్వంగా పరిగణించబడుతుంది.M = 0.6Mue ఉన్నప్పుడు, పని దశ యొక్క బెండింగ్ దృఢత్వం (Kse) సంబంధిత సెకెంట్ బెండింగ్ దృఢత్వానికి సెట్ చేయబడింది.
సాగే దశలో బెండింగ్ క్షణం మరియు వక్రత గణనీయంగా సరళంగా పెరుగుతాయని బెండింగ్ క్షణం వక్రత వక్రరేఖ నుండి చూడవచ్చు.బెండింగ్ క్షణం యొక్క పెరుగుదల రేటు వక్రత కంటే స్పష్టంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.బెండింగ్ క్షణం M 0.2Mue అయినప్పుడు, నమూనా సాగే పరిమితి దశకు చేరుకుంటుంది.లోడ్ పెరిగినప్పుడు, నమూనా ప్లాస్టిక్ రూపాంతరం చెందుతుంది మరియు ఎలాస్టోప్లాస్టిక్ దశలోకి వెళుతుంది.0.7-0.8 Mueకి సమానమైన బెండింగ్ క్షణం M తో, ఉక్కు పైపు టెన్షన్ జోన్‌లో మరియు కంప్రెషన్ జోన్‌లో ప్రత్యామ్నాయంగా వైకల్యంతో ఉంటుంది.అదే సమయంలో, నమూనా యొక్క Mf వక్రత ఒక ఇన్‌ఫ్లెక్షన్ పాయింట్‌గా వ్యక్తీకరించడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు నాన్-లీనియర్‌గా పెరుగుతుంది, ఇది ఉక్కు పైపు మరియు రబ్బరు కాంక్రీట్ కోర్ యొక్క మిశ్రమ ప్రభావాన్ని పెంచుతుంది.M అనేది Mueకి సమానం అయినప్పుడు, నమూనా ప్లాస్టిక్ గట్టిపడే దశలోకి ప్రవేశిస్తుంది, నమూనా యొక్క విక్షేపం మరియు వక్రత వేగంగా పెరుగుతాయి, అయితే బెండింగ్ క్షణం నెమ్మదిగా పెరుగుతుంది.
అంజీర్ న.7 ప్రతి నమూనా కోసం బెండింగ్ మూమెంట్ (M) వర్సెస్ స్ట్రెయిన్ (ε) వక్రతలను చూపుతుంది.నమూనా యొక్క మిడ్-స్పాన్ విభాగం ఎగువ భాగం కుదింపులో ఉంది మరియు దిగువ భాగం ఉద్రిక్తతలో ఉంది.“1″ మరియు “2″ అని గుర్తు పెట్టబడిన స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు టెస్ట్ పీస్ పైభాగంలో ఉన్నాయి, “3″ అని గుర్తించబడిన స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు నమూనా మధ్యలో ఉన్నాయి మరియు స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు “4″ మరియు “5″ అని గుర్తు పెట్టబడ్డాయి.” పరీక్ష నమూనా క్రింద ఉన్నాయి.నమూనా యొక్క దిగువ భాగం అంజీర్ 2లో చూపబడింది. అంజీర్ 7 నుండి లోడ్ యొక్క ప్రారంభ దశలో, టెన్షన్ జోన్‌లో మరియు మూలకం యొక్క కుదింపు జోన్‌లో రేఖాంశ వైకల్యాలు చాలా దగ్గరగా ఉన్నాయని చూడవచ్చు మరియు వైకల్యాలు సుమారుగా సరళంగా ఉంటాయి.మధ్య భాగంలో, కొంచెం పెరుగుదల రేఖాంశ వైకల్యం ఉంది, కానీ ఈ పెరుగుదల యొక్క పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది. తదనంతరం, టెన్షన్ జోన్‌లోని రబ్బరు కాంక్రీటు పగుళ్లు ఏర్పడింది.ఎందుకంటే టెన్షన్ జోన్‌లోని ఉక్కు పైపు మాత్రమే శక్తిని తట్టుకోవాలి, మరియు కంప్రెషన్ జోన్‌లోని రబ్బరు కాంక్రీటు మరియు ఉక్కు పైపులు కలిసి లోడ్‌ను భరిస్తాయి, మూలకం యొక్క టెన్షన్ జోన్‌లోని వైకల్యం వైకల్యం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, లోడ్ పెరిగేకొద్దీ, వైకల్యాలు ఉక్కు యొక్క దిగుబడి బలాన్ని మించి, ఉక్కు పైపు ప్రవేశిస్తుంది ఎలాస్టోప్లాస్టిక్ దశ. నమూనా యొక్క జాతి పెరుగుదల రేటు బెండింగ్ క్షణం కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది మరియు ప్లాస్టిక్ జోన్ పూర్తి క్రాస్ సెక్షన్‌కు అభివృద్ధి చెందడం ప్రారంభించింది.
ప్రతి నమూనా కోసం M-um వక్రతలు మూర్తి 8 లో చూపబడ్డాయి. అంజీర్.8, అన్ని M-um వక్రతలు సాంప్రదాయ CFST సభ్యుల వలె అదే ధోరణిని అనుసరిస్తాయి22,27.ప్రతి సందర్భంలో, M-um వక్రతలు ప్రారంభ దశలో సాగే ప్రతిస్పందనను చూపుతాయి, తరువాత గరిష్టంగా అనుమతించదగిన వంపు క్షణం క్రమంగా చేరుకునే వరకు, తగ్గుతున్న దృఢత్వంతో ఒక అస్థిర ప్రవర్తన.అయితే, వివిధ పరీక్ష పారామితుల కారణంగా, M-um వక్రతలు కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి.3 నుండి 5 వరకు షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తుల కోసం విక్షేపం క్షణం అంజీర్‌లో చూపబడింది.8a.నమూనా SB2 (కోత కారకం λ = 4) యొక్క అనుమతించదగిన బెండింగ్ సామర్థ్యం నమూనా SB1 (λ = 5) కంటే 6.57% తక్కువగా ఉంది మరియు నమూనా SB3 (λ = 3) యొక్క వంపు క్షణ సామర్థ్యం నమూనా SB2 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. (λ = 4) 3.76%.సాధారణంగా చెప్పాలంటే, షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ, అనుమతించదగిన క్షణంలో మార్పు యొక్క ధోరణి స్పష్టంగా లేదు.M-um వక్రరేఖ షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తికి సంబంధించినదిగా కనిపించడం లేదు.ఇది 1.03 నుండి 5.05 వరకు ఉండే షీర్-టు-స్పాన్ నిష్పత్తులతో CFST కిరణాల కోసం Lu మరియు Kennedy25 గమనించిన దానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.CFST సభ్యులకు సాధ్యమయ్యే కారణం ఏమిటంటే, వివిధ స్పాన్ షీర్ నిష్పత్తులలో, కాంక్రీట్ కోర్ మరియు స్టీల్ పైపుల మధ్య ఫోర్స్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మెకానిజం దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది, ఇది రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ సభ్యుల వలె స్పష్టంగా లేదు.
అంజీర్ నుండి.SB4 (r = 10%) మరియు SB1 (r = 20%) నమూనాల బేరింగ్ సామర్థ్యం సాంప్రదాయ నమూనా CFST SB5 (r = 0) కంటే కొంచెం ఎక్కువ లేదా తక్కువగా ఉందని 8b చూపిస్తుంది మరియు 3.15 శాతం పెరిగింది మరియు తగ్గింది 1 .57 శాతం.అయినప్పటికీ, SB4 మరియు SB1 నమూనాల ప్రారంభ బెండింగ్ దృఢత్వం (Kie) SB5 నమూనా కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది, ఇవి వరుసగా 19.03% మరియు 18.11%.ఆపరేటింగ్ దశలో SB4 మరియు SB1 నమూనాల బెండింగ్ దృఢత్వం (Kse) వరుసగా SB5 నమూనా కంటే 8.16% మరియు 7.53% ఎక్కువ.రబ్బరు ప్రత్యామ్నాయం రేటు వంపు సామర్థ్యంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుందని వారు చూపిస్తున్నారు, అయితే RuCFST నమూనాల బెండింగ్ దృఢత్వంపై పెద్ద ప్రభావం చూపుతుంది.సాంప్రదాయ CFST నమూనాలలో సహజ కాంక్రీటు యొక్క ప్లాస్టిసిటీ కంటే RuCFST నమూనాలలో రబ్బరు కాంక్రీటు యొక్క ప్లాస్టిసిటీ ఎక్కువగా ఉండటం దీనికి కారణం కావచ్చు.సాధారణంగా, సహజ కాంక్రీటులో పగుళ్లు మరియు పగుళ్లు రబ్బరైజ్డ్ కాంక్రీటు కంటే ముందుగానే ప్రచారం చేయడం ప్రారంభిస్తాయి.బేస్ కాంక్రీటు యొక్క సాధారణ వైఫల్య మోడ్ నుండి (Fig. 4), నమూనా SB5 (సహజ కాంక్రీటు) యొక్క పగుళ్లు నమూనా SB1 (రబ్బరు కాంక్రీటు) కంటే పెద్దవి మరియు దట్టమైనవి.ఇది SB5 నేచురల్ కాంక్రీట్ నమూనాతో పోలిస్తే SB1 రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ నమూనా కోసం ఉక్కు పైపుల ద్వారా అందించబడిన అధిక నియంత్రణకు దోహదం చేస్తుంది.Durate16 అధ్యయనం కూడా ఇదే విధమైన నిర్ధారణలకు వచ్చింది.
అంజీర్ నుండి.8c RuCFST మూలకం బోలు ఉక్కు పైపు మూలకం కంటే మెరుగైన బెండింగ్ సామర్థ్యం మరియు డక్టిలిటీని కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది.RuCFST (r=20%) నుండి నమూనా SB1 యొక్క వంపు బలం ఖాళీ స్టీల్ పైపు నుండి నమూనా SB6 కంటే 68.90% ఎక్కువ, మరియు SB1 నమూనా యొక్క ఆపరేషన్ దశలో (Kse) ప్రారంభ బెండింగ్ దృఢత్వం (Kie) మరియు బెండింగ్ దృఢత్వం. వరుసగా 40.52%., ఇది నమూనా SB6 కంటే ఎక్కువ, 16.88% ఎక్కువ.ఉక్కు పైపు మరియు రబ్బరైజ్డ్ కాంక్రీట్ కోర్ యొక్క మిశ్రమ చర్య మిశ్రమ మూలకం యొక్క ఫ్లెక్చరల్ సామర్థ్యం మరియు దృఢత్వాన్ని పెంచుతుంది.RuCFST మూలకాలు స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ లోడ్‌లకు గురైనప్పుడు మంచి డక్టిలిటీ నమూనాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
జపనీస్ రూల్స్ AIJ (2008) 30, బ్రిటీష్ రూల్స్ BS5400 (2005) 31, యూరోపియన్ రూల్స్ EC4 (2005) 32 మరియు చైనీస్ రూల్స్ GB50936 (2014) 33 వంటి ప్రస్తుత డిజైన్ ప్రమాణాలలో పేర్కొన్న బెండింగ్ మూమెంట్‌లతో ఫలితంగా బెండింగ్ మూమెంట్‌లు పోల్చబడ్డాయి. (Muc) ప్రయోగాత్మక బెండింగ్ క్షణానికి (Mue) టేబుల్ 4లో ఇవ్వబడింది మరియు అంజీర్‌లో ప్రదర్శించబడింది.9. AIJ (2008), BS5400 (2005) మరియు GB50936 (2014) యొక్క లెక్కించిన విలువలు సగటు ప్రయోగాత్మక విలువల కంటే వరుసగా 19%, 13.2% మరియు 19.4% తక్కువగా ఉన్నాయి.EC4 (2005) ద్వారా లెక్కించబడిన బెండింగ్ క్షణం సగటు పరీక్ష విలువ కంటే 7% తక్కువగా ఉంది, ఇది దగ్గరగా ఉంటుంది.
స్వచ్ఛమైన బెండింగ్ కింద RuCFST మూలకాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు ప్రయోగాత్మకంగా పరిశోధించబడతాయి.పరిశోధన ఆధారంగా, ఈ క్రింది తీర్మానాలను తీసుకోవచ్చు.
RuCFST యొక్క పరీక్షించిన సభ్యులు సాంప్రదాయ CFST నమూనాల మాదిరిగానే ప్రవర్తనను ప్రదర్శించారు.ఖాళీ స్టీల్ పైపు నమూనాలను మినహాయించి, రబ్బరు కాంక్రీటు మరియు కాంక్రీటును నింపడం వలన RuCFST మరియు CFST నమూనాలు మంచి డక్టిలిటీని కలిగి ఉంటాయి.
పరీక్షించిన క్షణం మరియు బెండింగ్ దృఢత్వంపై తక్కువ ప్రభావంతో 3 నుండి 5 వరకు కోత నుండి స్పాన్ నిష్పత్తి మారుతూ ఉంటుంది.రబ్బరు పునఃస్థాపన రేటు వంపు క్షణానికి నమూనా యొక్క ప్రతిఘటనపై ఆచరణాత్మకంగా ఎటువంటి ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండదు, అయితే ఇది నమూనా యొక్క వంపు దృఢత్వంపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.10% రబ్బర్ రీప్లేస్‌మెంట్ నిష్పత్తితో స్పెసిమెన్ SB1 యొక్క ప్రారంభ ఫ్లెక్చరల్ దృఢత్వం సాంప్రదాయ నమూనా CFST SB5 కంటే 19.03% ఎక్కువ.యూరోకోడ్ EC4 (2005) RuCFST మూలకాల యొక్క అంతిమ బెండింగ్ సామర్థ్యం యొక్క ఖచ్చితమైన మూల్యాంకనాన్ని అనుమతిస్తుంది.బేస్ కాంక్రీటుకు రబ్బరు కలపడం వలన కాంక్రీటు పెళుసుదనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, కన్ఫ్యూషియన్ మూలకాలకు మంచి మొండితనాన్ని ఇస్తుంది.
డీన్, FH, చెన్, Yu.F., Yu, Yu.J., వాంగ్, LP మరియు Yu, ZV విలోమ కోతలో కాంక్రీటుతో నిండిన దీర్ఘచతురస్రాకార విభాగం యొక్క ఉక్కు గొట్టపు నిలువు వరుసల సంయుక్త చర్య.నిర్మాణం.కాంక్రీట్ 22, 726–740.https://doi.org/10.1002/suco.202000283 (2021).
ఖాన్, LH, రెన్, QX, మరియు Li, W. వంపుతిరిగిన, శంఖాకార మరియు చిన్న STS నిలువు వరుసలతో కాంక్రీట్-నిండిన ఉక్కు పైపు (CFST) పరీక్ష.J. నిర్మాణం.స్టీల్ ట్యాంక్ 66, 1186–1195.https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.03.014 (2010).
మెంగ్, EC, Yu, YL, Zhang, XG & Su, YS సీస్మిక్ టెస్టింగ్ మరియు రీసైకిల్ చేసిన మొత్తం స్టీల్ ట్యూబ్యులర్ ఫ్రేమింగ్‌తో రీసైకిల్ చేసిన హాలో బ్లాక్ గోడల పనితీరు సూచిక అధ్యయనాలు.నిర్మాణం.కాంక్రీట్ 22, 1327–1342 https://doi.org/10.1002/suco.202000254 (2021).
Duarte, APK మరియు ఇతరులు.రబ్బరు కాంక్రీటుతో నిండిన చిన్న ఉక్కు పైపుల ప్రయోగం మరియు రూపకల్పన.ప్రాజెక్ట్.నిర్మాణం.112, 274-286.https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.01.018 (2016).
జా, S., గోయల్, MK, గుప్తా, B., & గుప్తా, AK భారతదేశంలో COVID 19 యొక్క కొత్త ప్రమాద విశ్లేషణ, వాతావరణం మరియు సామాజిక-ఆర్థిక అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.సాంకేతికతలు.సూచన.సమాజం.తెరవండి.167, 120679 (2021).
కుమార్, N., పునియా, V., గుప్తా, B. & గోయల్, MK న్యూ రిస్క్ అసెస్‌మెంట్ సిస్టమ్ మరియు క్లైమేట్ చేంజ్ రెసిలెన్స్ ఆఫ్ క్రిటికల్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్.సాంకేతికతలు.సూచన.సమాజం.తెరవండి.165, 120532 (2021).
లియాంగ్, Q మరియు ఫ్రాగోమెని, S. నాన్ లీనియర్ అనాలిసిస్ ఆఫ్ షార్ట్ రౌండ్ కాలమ్స్ ఆఫ్ కాంక్రీట్-ఫిల్డ్ స్టీల్ పైప్స్ అండర్ యాక్సియల్ లోడింగ్.J. నిర్మాణం.స్టీల్ రిజల్యూషన్ 65, 2186–2196.https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.06.015 (2009).
ఎల్లోబేడి, ఇ., యంగ్, బి. మరియు లామ్, డి. దట్టమైన ఉక్కు పైపులతో తయారు చేయబడిన సాంప్రదాయిక మరియు అధిక-బలం కాంక్రీటుతో నిండిన రౌండ్ స్టబ్ కాలమ్‌ల ప్రవర్తన.J. నిర్మాణం.స్టీల్ ట్యాంక్ 62, 706–715.https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2005.11.002 (2006).
హువాంగ్, Y. మరియు ఇతరులు.అధిక బలం కలిగిన చల్లని-రూపొందించిన రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ దీర్ఘచతురస్రాకార గొట్టపు స్తంభాల అసాధారణ కుదింపు లక్షణాల ప్రయోగాత్మక పరిశోధన.J. Huaqiao విశ్వవిద్యాలయం (2019).
యాంగ్, YF మరియు ఖాన్, ఎక్సెంట్రిక్ లోకల్ కంప్రెషన్ కింద చిన్న కాంక్రీటుతో నిండిన స్టీల్ పైప్ (CFST) నిలువు వరుసల LH ప్రవర్తన.సన్నని గోడ నిర్మాణం.49, 379-395.https://doi.org/10.1016/j.tws.2010.09.024 (2011).
చెన్, JB, చాన్, TM, Su, RKL మరియు కాస్ట్రో, JM అష్టభుజి క్రాస్ సెక్షన్‌తో కాంక్రీటుతో నిండిన స్టీల్ గొట్టపు బీమ్-కాలమ్ యొక్క చక్రీయ లక్షణాల ప్రయోగాత్మక మూల్యాంకనం.ప్రాజెక్ట్.నిర్మాణం.180, 544–560.https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.10.078 (2019).
గుణవర్దన, YKR, అస్లానీ, F., Ui, B., కాంగ్, WH మరియు హిక్స్, S. మోనోటోనిక్ ప్యూర్ బెండింగ్ కింద కాంక్రీటుతో నిండిన వృత్తాకార ఉక్కు పైపుల యొక్క బలం లక్షణాల యొక్క సమీక్ష.J. నిర్మాణం.స్టీల్ ట్యాంక్ 158, 460–474.https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.04.010 (2019).
Zanuy, C. స్ట్రింగ్ టెన్షన్ మోడల్ మరియు బెండింగ్‌లో రౌండ్ CFST యొక్క ఫ్లెక్చురల్ స్టిఫ్‌నెస్.అంతర్గత J. ఉక్కు నిర్మాణం.19, 147-156.https://doi.org/10.1007/s13296-018-0096-9 (2019).
లియు, యు.H. మరియు Li, L. అక్షసంబంధ లోడ్ కింద రబ్బరు కాంక్రీటు చదరపు ఉక్కు పైపుల యొక్క చిన్న నిలువు వరుసల యాంత్రిక లక్షణాలు.J. ఈశాన్య.విశ్వవిద్యాలయం (2011).
Duarte, APK మరియు ఇతరులు.సైక్లిక్ లోడింగ్ [J] కంపోజిషన్ కింద చిన్న ఉక్కు పైపులతో రబ్బరు కాంక్రీటు యొక్క ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు.నిర్మాణం.136, 394-404.https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.10.015 (2016).
లియాంగ్, J., చెన్, H., Huaying, WW మరియు Chongfeng, HE రబ్బరు కాంక్రీటుతో నిండిన గుండ్రని ఉక్కు పైపుల యొక్క అక్షసంబంధ కుదింపు లక్షణాల ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం.కాంక్రీట్ (2016).
గావో, K. మరియు జౌ, J. చతురస్రాకార సన్నని గోడల ఉక్కు పైపు నిలువు వరుసల అక్షసంబంధ కుదింపు పరీక్ష.హుబే విశ్వవిద్యాలయం యొక్క జర్నల్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ.(2017)
Gu L, Jiang T, Liang J, Zhang G, మరియు Wang E. అధిక ఉష్ణోగ్రతకు గురైన తర్వాత చిన్న దీర్ఘచతురస్రాకార రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ స్తంభాల ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం.కాంక్రీట్ 362, 42–45 (2019).
జియాంగ్, T., లియాంగ్, J., జాంగ్, G. మరియు వాంగ్, E. అధిక ఉష్ణోగ్రతకు గురైన తర్వాత అక్షసంబంధ కుదింపు కింద రౌండ్ రబ్బరు-కాంక్రీట్ నిండిన ఉక్కు గొట్టపు స్తంభాల ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం.కాంక్రీట్ (2019).
పటేల్ VI కాంక్రీటుతో నిండిన గుండ్రని ముగింపుతో ఏకపక్షంగా లోడ్ చేయబడిన చిన్న ఉక్కు గొట్టపు బీమ్-నిలువుల గణన.ప్రాజెక్ట్.నిర్మాణం.205, 110098. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110098 (2020).
Lu, H., Han, LH మరియు Zhao, SL కాంక్రీటుతో నిండిన గుండ్రని సన్నని గోడల ఉక్కు పైపుల బెండింగ్ ప్రవర్తన యొక్క విశ్లేషణ.సన్నని గోడ నిర్మాణం.47, 346–358.https://doi.org/10.1016/j.tws.2008.07.004 (2009).
అబెండే ఆర్., అహ్మద్ హెచ్ఎస్ మరియు హునైటి యు.ఎమ్.రబ్బరు పొడిని కలిగి ఉన్న కాంక్రీటుతో నిండిన ఉక్కు పైపుల లక్షణాల ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం.J. నిర్మాణం.స్టీల్ ట్యాంక్ 122, 251–260.https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2016.03.022 (2016).
GB/T 228. మెటాలిక్ మెటీరియల్స్ కోసం సాధారణ ఉష్ణోగ్రత తన్యత పరీక్ష పద్ధతి (చైనా ఆర్కిటెక్చర్ అండ్ బిల్డింగ్ ప్రెస్, 2010).