بخشی از مقاله
چکیده-
یکی از بهترین روش ها در تعیین رفتار تیرها و قاب های بتن مسلح از ابتدای بارگذاری تا مرحله شکست و محاسبه بار های ترک خوردگی ، تسلیم و مقاومت نهایی ، استفاده از روش المان محدود خطی است . در این روش می توان رفتار قاب را در همه مراحل بارگذاری و در تمام نقاط قاب مورد بررسی قرار داد در این مقاله یک مدل قاب بتنی مسلح بصورت عددی و تحلیلی با نرم افزار آباکوس مورد مطالعه قرار گرفته است و نتایج به صورت تصاویر و نمودارهای دریافت شده از روش عددی المان محدود با نرم افزار آباکوس در تحمل نیرو توسط قاب بتنی مسلح تحت بارهای رفت و برگشتی نشان داده شده است.
-1 مقدمه
مهّم ترین پارامترها در طراحی ها عموما رفتار سازه است . یکی از روش های موثر در تعیین رفتار قاب های بتنی از ابتدای بارگذاری تا لحظه شکست محاسبه بارهای ترک خوردگی ، تنش تسلیم و مقاومت نهایی ، استفاده از روش المان های غیر خطی است .
مزیت این روش آن است که می توان رفتار قاب بتنی مسلح را در کلیه مراحل بارگذاری و نقاط قاب ، مورد بررسی قرار داد .
نرم افزار آباکوس یک نرم افزار اجزا محدود است که در حل مسائل طراحی مهندسی کاربرد فراوان دارد . این نرم افزار بسیاری از نقطه ضعف های دیگر المان محدود را جبران کرده است.
از بخش های مختلف نرم افزار آباکوس ، آباکوس استاندارد است که برای حل مسائل خطی و غیر خطی شامل مسائل دینامیکی و استاتیکی از آن استفاده می شود .
از دیگر بخش های نرم افزار آباکوس ، آباکوس اکسپلیسیت است که برای مسائل دینامیکی گذرا مانند ضربه ، برخورد و همچنین مسائل شبه استاتیکی و ... مورد استفاده قرار می گیرد .
مدل سازی آزمایشگاهی و تحلیل دقیق و روش های حل عددی ، از جمله روش های حل مسائل فیزیکی می باشد .
ضعف عمده روش های آزمایشگاهی ، پرهزینه بودن و زمان بر بودن آن است در حالی که در روش عددی این چنین نیست .
همچنین در حل مسائل که شرایط مرزی کمی پیچیده می شود نیز تحلیل های آزمایشگاهی دقیق ، غیر ممکن است .
تنها روش های حل عددی مرسوم ، در حل این گونه مسائل کاربرد دارد . در این تحقیق با استفاده از روش های عددی به اعتبار سنجی المان محدود نرم افزار آباکوس پرداخته شده است .
-2 مواد و روش تحقیق
در این پژوهش از روش عددی المان محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس 6-14 برای مطالعه مدل های قاب بتنی مسلح استفاده شده است . بنابراین انجام این تحلیل و مطالعات عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است
برای تحلیل المان محدود قاب بتنی مسلح ، ابتدا باید مدل هندسی قاب بتنی مسلح ،در ماژول هندسی نرم افزار آباکوس مطابق شکل ایجاد شود .
لازم به ذکر است که در هنگام تحلیل قاب بتنی مسلح مورد مطالعه به روش المان محدود ، شرایط هندسی با همان الگوی بیان شده مش بندی منظم می شود و در صورت نیاز پارتیشن بندی می گردد.
قاب خمشی بتنی مسلح تحت بارگذاری فشاری با روش کنترل تغییر مکان ، قرار می گیرد
-3 آنالیز داده ها
اعمال بار فشاری بصورت آنی بر روی سطح قاب بتنی مسلح ناشی از نیرو های قائم یا فرو ریزش طبقات فوقانی باعث ایجاد بیشترین تنش در لایه های فوقانی قاب می شود .
همان طور که در شکل نشان داده شده است بدلیل تاثیر سریع تنش ها در لایه فوقانی ، بیشتر انرژی جذب شده در همان لایه های ابتدایی است و بخاطر زمان اندک انتقال تنش ها به لایه های پایین تر، تغییر مکان بصورت جزئی دیده می شود
