بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسي اثر بازشو در تيرهاي عميق بتني دوسر گيردار
چکيده:
تعبيه ي بازشو در جان تيرهاي عميق باعث کاهش ظرفيت باربري آنها مي شود و مطالعات گذشته بيشتر در زمينه ي تيرهاي عميق بدون بازشو بوده است . و فعاليتهاي پژوهشي اندکي در زمينه ي تيرهاي عميق با بازشو انجام شده است لذا در اين مقاله به بررسي رفتار تيرهاي عميق دو سر گيردار داراي بازشوي مربعي با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Abaqus مي پردازيم در ابتدا صحت نتايج حاصل از اين تحقيق با نتايج آزمايشگاهي مورد تائيد قرار مي گيرد و سپس اثر عواملي مانند اندازة بازشو (کوچک و بزرگ) و مکان بازشو در طول و ارتفاع تير بررسي خواهد شد.
کلمات کليدي: تير عميق - بازشو- مکان بازشو- اجزاء محدود- دوسر گيردار
مقدمه :
يکي از اعضاي سازهاي تيرهاي بتني هستند که بارهاي وارده را از طرق ستونها يا به طور مستقيم به شالوده منتقل مي کنند چنانچه به دلايل مختلف نسبت عمق به ارتفاع تيرها بيشتر از معمول شود تير داراي رفتار تيرهاي معمولي (برنولي ) نيستند عملکرد قوسي در آنها حاکم مي باشد آيين نامه ي بتن ايران آبا [١] از تير عميق به عنوان قطعات خمشي با ارتفاع زياد يا تير تيغه نام برده است . آبا براي تيرها شرط ارتفاع مقطع به دهانه آزاد بزرگتر از ٢ براي
5
دهانه هاي يک سره و يا بزرگتر از ٤ براي دهانه هاي ساده را ذکر کرده است . در بررسي خمشي تيرهاي عميق براساس ACI318 [٢] بايد از توزيع غير
5
خطي کرنش استفاده کرد (تحليل غيرخطي )
تيرهاي عميق از جمله اعضاي سازههاي بتني هستند که در ساختمانهاي بلند، ديواراي مخازن، سيلوهاي مستطيلي ، ديافراگم کف ، ديوارهاي برشي ، دالهاي تاشده، سکوهاي دريايي ، سدها، پل ها... کاربرد دارند. [٣]
به دليل شرايط معماري و تغيير در عملکرد ساختمان, تعبيه در و پنجره عبور لوله هاي تاسيسات يا کابل هاي برقي و همانندانها...بازشوهايي در جان تيرهاي عميق اجرا مي شوند که اين بازشوها اغلب مانع انتقال بار توسط جز فشاري بتن و کاهش مقاومت بتن را در بر خواهند داشت و هيچ يک از ايين نامه هاوجود بازشو در تير عميق را پوشش نداده اند
اکثر مطالعات گذشته ازمايشگاهي و در زمينه ي تيرهاي دو سر ساده بوده است [ ],[ ]
حال آنکه اگر اتصالات در سازههاي بتني گيردار هستند و اين مسأله علت رويکرد اين مقاله به تيرهاي دوسرگيردار بوده است .
براي اطمينان از صحت نتايج حاصله از تحليل اجزاي محدود ابتدا يک تير عميق دوسرگيردار از مدلهاي ساخته شده توسط آقاي دکتر عربزاده و سوبدي [٥] با استفاده از نرم افزار Abaqus مدل مي گردد و سپس نتايج با نتايج آزمايشگاهي مقايسه مي شود. بعد از کاليبره کردن مدل نمودار بار تغيير مکان چندين مدل تير عميق که داراي بازشوي مربعي با اندازههاي مختلف و مکان هاي متفاوت مي باشند آورده خواهد شد.
٢-مدل سازي در Abaqus
در اين تحقيق از مدل پلاستيک – آسيب براي بتن استفاده شده است و فرض بر اين است که بين بتن و آرماتور پيوستگي کامل وجود دارد اما در واقعيت اين رفتار صادق نيست . براي مدل سازي بتن از المان solid، ٨ گرهاي سه بعدي و براي آرماتور از المان خرپايي Truss، ٣ گرهاي، ٢ نقطه اي استفاده شده است براي مدل سازي بتن از نمودار تنش - کرنش Mander که در شکل ١ آمده است با فرض غير محصور شدگي استفاده مي کنيم و براي رفتار فولاد از منحني تنش - کرنش دو خطي استفاده شده است .
شکل ١) مدل تنش - کرنش پيشنهاد شده براي بتن محصور و غير محصور تحت بارگذاري يکنوا
'f مقاومت فشاري بتن محصور، εL کرنش بتن و 'f مقاومت بتن غيرمحصور با کرنش ε است .
٣)بارگذاري وشرايط مرزي
اعمال بار به صورت کنترل جابجايي است و براي اعمال شرايط مرزي تمام درجات ازادي انتقالي و دوراني محدود شده است .
٣)مشخصات نمونه هاي آزمايشگاهي
در اين بخش تير عميق دوسرگيردار تحت اثر بار متمرکز که داراي طول 800mm و ارتفاع 400mm و ضخامت 50mm است مدل شده است .
هندسه ي کلي تير در شکل ٢ آمده است .
شکل ٢) هندسه کلي تير دو سرگيردار
٤)خواص مصالح
مشخصات آرماتورهاي مورد استفاده در تير عميق دوسرگيردار در جدول ١ و خواص بتن به کار رفته براي نمونه ها در جدول ٢ آمده است .
جدول ١) مشخصات مصالح فولادي
5)مقايسه نتايج آزمايشگاهي و نرم افزاري
نمودار بار- تغيير مکان تير حاصل از آزمايش و تير بدست آمده از نرم افزار در شکل ٣ آمده است .
