مسابقه تیر سبک خمشی (دانشجویی-سال 1397)
1- معرفی و هدف
بتن سازهای که در ساختمانها استفاده می شود، طبق آیین نامههای طراحی باید حداقل مقاومت مشخصی داشته باشد. در مناطق زلزلهخیز (مانند اکثرنقاط ایران) نیروهای لرزهای بر ساختمان اثرگذار هستند و کاهش وزن سازه میتواندتاثیر نیروهای جانبی را کم کرده و طراحی را ایمنتر و اقتصادیتر نماید. هدف از این مسابقه، ساخت تیرهای بتنی خمشی سبک با چگالی حداکثر 1350کیلوگرم بر مترمکعب(در حالت خشک)بوده و نسبت مقاومت خمشی به چگالی خشک تعیین کننده تیم برتر میباشد.
2- شرایط تیم های شرکت کننده
2-1- اعضای هر تیم در زمان ثبت نام مسابقات بایددانشجوی مقطع کارشناسی ارشد یا کارشناسی و یا کاردانی رشته های عمران (تمام گرایشها)، معماری وخط ابنیه راه آهن (سازههای ریلی) یا سایر رشتههای مرتبط با بتن مانند مواد، سرامیک و شیمی، آب و سازههای آبی باشند.
2-2- هر تیم حداکثر شامل 4 عضو از یک دانشگاه میباشد.
2-3 - هر تیم دو آزمونه را باید برای شرکت درمسابقه تحویل دهد. از هر دانشگاه حداکثر یک برنده معرفی خواهد شد.
2-4 ـ هر نفر تنها در یک تیم از هر رشته میتواند ثبت نام نماید.
2-5- از سوی هر دانشکده، استاد راهنما یا سرپرست تیم، ناظر بر عملکرد تیم در اجرای قوانین مسابقه بوده و فرم ثبت نام نهایی را امضاخواهد نمود. استاد راهنما می تواند بیش از یک تیم را سرپرستی نماید. استاد راهنما صرفا" باید عضو هیات علمی یا مدرس آن دانشگاه باشد.
2-6- در زمان برگزاری مسابقه فقط یک نفر بعنوان نماینده و رابط تیم بصورت کتبی از سوی استاد راهنما باید معرفی شود تا پاسخگوی داوران باشد. اعتراض به رای داوران صرفا بصورت کتبی و توسط نماینده تیم یا استاد راهنما امکان پذیر و قابل بررسی می باشد.
3- مصالح مجاز
3-1- مواد سیمانی شامل انواع سیمان پرتلند مطابق ISIRI389 ، آمیخته طبق 2931 ، ISIRI3517 ، 3432 ، 4220 و مواد افزودنی معدنی جایگزین سیمان نظیر پوزولانها و روباره نیز میتواند به کار رود.
3-2- مـصرف انواع افزودنی های شیمیایی مطابق استانداردهای ASTMC1017 ، ASTMC260 ، EN934 ، ASTMC494 و ISIRI2930 مجاز است .
3-3- انواع سنگدانه مصنوعی صنعتی وطبیعی میتواند در ساخت بتن سبک بکارگرفته شود . به هر حال سنگدانة مصرفی می بایست بخش قابل ملاحظهای از حجم بتن ( حداقل 60 درصد ) را تشکیل دهد . تشخیص این امر به عهده هیات داوران است و لازم است صنعتی بودن و طبیعی بودن سنگدانه ها نیز توسط داوران تائید شود مقصود از صنعتی بودن آنست که در بازار به صورت تجاری قابل ابتیاع باشد در غیر این صورت تیم از دور مسابقه خارج خواهد شد.
3-4- در کلیه نمونه ها بایستی حداقل 10 درصد حجم (وزن) سنگدانه ها در محدودة 5/12 تا 19 میلیمترو 20 درصد سنگدانه در محدوده 75/4 تا 5/12 میلیمترباشد(جمعا 30درصدبین 75/4 تا 19 میلیمتر).
3-5- استفاده از هیچگونه المان کششی (اعم از الیاف، آرماتور و ....) در ساخت تیرهای بتنی سبک مجاز نمیباشد.
4- مشخصات نمونه های ارسالی
4ـ1ـ آزمونه ها باید تا پایان ساعت 14 یک روز پیش از مسابقه توسط نمایندهای که دارای معرفی نامة کتبی از دانشکده یا گروه مربوطه میباشد ، به کمیتة برگزاری درمحل برگزاری تحویل داده شده و رسید دریافت گردد .
4-2ـ آزمونههای هر تیم باید به صورت دو عدد منشور بتنی(در حالت خشک) به اضلاع100*100 میلیمتر و طول 450 -400 میلیمتر باشند. ابعاد مقطع تیر در 6 نقطه بصورت اتفاقی اندازهگیری خواهد شد که در همة این نقاط باید در محدودة 4± میلیمتری مقدار مورد نظر باشد. ابعاد آزمونه ها قبل از مسابقه توسط کمیتة برگزار کننده و در حضور نماینده تیم اندازه گیری خواهد شد و درصورتی که حتی یکی از اندازه گیریها از محدودة مذکور بیرون باشد ، آزمونه از دور مسابقات خارج میشود .
4-3 ـ هر آزمونه باید با یک شمارةپنج رقمی یا پنج حرفی یا ترکیبی از آن بعنوان نام تیم مشخص گردد.
4-4- حداکثر چگالی مجاز برای هریک از آزمونهها1350کیلوگرم بر مترمکعب در حالت خشک میباشد.
4-5- آزمونه ها باید بصورت یکپارچه و همگن ساخته شده و قسمت های سطحی و درونی آنها نباید تفاوت محسوسی با یکدیگر داشته باشند . همگن بودن بتن در طول آزمونة منشوری بطور دقیق و از طریق شکست تیر توسط هیئت داوران بررسی خواهد شد. همچنین آزمونه باید فاقد هرگونه حفره و فضای خالی در قسمتهای داخلی باشد.
5- سنجش وزن مخصوص خشک و مقاومت خمشی آزمونهها
5-1- وزن آزمونه های منشوری در حالت خشک (شرایط تحویل داده شده توسط نمایندة تیم) اندازهگیری میشود و در صورتی که چگالی هر کدام از آزمونه ها بیش از 1350 کیلوگرم بر متر مکعب باشد ، آن آزمونه از دور مسابقات خارج خواهد شد . تغییر موضعی در ابعاد آزمونه ها مانند لب پر کردن گوشه ها یا سوراخ کاری آزمونه یا ایجاد فرورفتگی درسطوح (انحراف بیشتر از 2 میلیمتر از ابعاد مورد نظر) موجب حذف تیم خواهد شد . در صورتی که فقط یک آزمونه باقی بماند ، تیم مزبور همچنان امکان شرکت در مسابقه را خواهد داشت .
5-2- پس از تایید اندازه و وزن آزمونهها ، هر دو آزمونه توسط دستگاه خمش چهار نقطهای و تحت سرعت معینی که هیأت داوران تعیین می کنند و در بازة (7/66- 7/46 نیوتن بر ثانیه) قرار دارد ، بار گذاری شده و حداکثر نیروی وارد شده به هر تیر و مشخصات محل ترک خوردگی اندازه گرفته میشود . با توجه به این موارد ، مدول گسیختگی برای هر آزمونه توسط هیئت داوران محاسبه خواهد شد (رابطه در پیوست آیین نامه آورده شده است). مدول گسیختگی هر آزمونه به عنوان معیار مقاومت خمشی آن ثبت می شود.
5-3- در صورتی که شروع ترک در سطح کششی خارج از یک سوم میانی دهانة تیر باشد، آزمونه از دور مسابقات خارج می شود.
5-4- آزمونهای که دارای نسبت مقاومت خمشی به وزن مخصوص خشک بیشتری باشد به عنوان شاخص مقاومت خمشی و نتیجة نهایی تیم در نظر گرفته میشود.
6- تعیین تیم برتر
6-1- تیمی که بیشترین شاخص مقاومت خمشی را داشته باشد،برنده مسابقه خواهد بود:
S= (شاخص مقاومت خمشی)
6-2- درصورت یکسان بودن نتیجه دو تیم ، کمتر بودن چگالی در حالت خشک مبنای مقایسه خواهد بود.
6-3- نمونه های تیم های برتر برای داوری نهایی انتخاب میشوند و پس از بررسی های لازم تیم های برتر اعلام خواهند شد . هیأت داوران مجاز به اتخاذ تصمیم گیری های عمومی هستند .
6-4- اسامی اعلام شده توسط هر دانشگاه که به امضای استاد راهنمای تیم رسیده باشد نهایی تلقی شده و قابل تغییر نخواهد بود . به تیمهای برتر لوح تقدیر و جوایزی تقدیم خواهد شد.
6-5- درصورت کسب دو مقام از یک دانشگاه در یک رشته ، به تیمی که مقام پایینتری دارد فقط لوح تقدیر اعطا میگردد .
6-6- به هر حال قضاوت در خصوص رعایت ضوابط و آیین نامه این مسابقه به عهده داوران همان مسابقه خواهد بود .
پیوست: نحوة محاسبة مدول گسیختگی
در صورتی که شروع ترک در سطح کششی در یک سوم میانی دهانة تیر باشد، مدول گسیختگی از رابطة زیر محاسبه می شود:
R=PL/bd2
که در آن R مدول گسیختگی برحسب مگاپاسکال، P بیشترین بار وارد شده بر تیر که توسط دستگاه نشان داده می شود بر حسب نیوتن، L طول دهانه برحسب میلیمتر، b عرض متوسط نمونه در محل ترک خوردگی و d عمق متوسط نمونه در محل ترک خوردگی (هر دو برحسب میلیمتر) می باشد.
در صورتی که شروع ترک در سطح کششی خارج از یک سوم میانی دهانة تیر باشد، آزمونه از دور مسابقات حذف می شود.