بررسی ظرفیت برشی و پیچشی و محصورشدگی تیرهای بتن آرمه مقطع مستطیلی با خاموت دورپیچ

آنالیز سازه - زلزله

دوره 17، شماره 2، شهریور 1399، صفحه 33-44   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حامد سفیدیان؛ اشکان خدابنده لو^*

گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

چکیده

در حالت کلی المان‌های بتن‌آرمه تمایل زیادی به تردشکنی دارند و این پدیده در هنگام لرزه به وضوح نمایان می‌گردد. یکی از مزایای محصور کردن بتن افزایش مقاومت بتن و شکل‌پذیری بتن است که اگر بتن به نحوی مناسب محصور شده باشد و اثر نیروهای لرزه‌ای باعث کنده شدن بتن پوششی شود، بتن محصور شده به خوبی مقاومت می‌کند. بهترین شیوه برای این کار می‌توان به خاموت گذاری به صورت مارپیچ اشاره کرد. در این پژوهش به بررسی تاثیر دورپیچ‌ها با توجه به متغییرهای گام دورپیچ‌ها و زاویه‌ی دورپیچ‌ها بر ظرفیت برشی و پیچشی تیرهای بتن مسلح مستطیلی پرداخته شده است. به منظور شبیه‌سازی نمونه‌ها از نرم‌افزار المان محدود ABAQUS استفاده شده است. نتایج نشان داد، زاویه‌ی ترک‌های ایجاد شده در نمونه‌های دارای خاموت‌های بسته، بیشتر از نمونه‌ی متناظر(فاصله‌ی برابر گام‌ها در دورپیچ‌ها و خاموت‌های بسته) با دورپیچ‌هاست و استفاده از خاموت‌ها چه به صورت بسته و چه دورپیچ، ظرفیت برشی و پیچشی تیرهای بتن مسلح را به میزان قابل توجهی افزایش داده‌اند. مشخص گردید، تیرهای بتن مسلح دارای دورپیچ، ظرفیت برشی و پیچشی بیشتری نسبت به تیرهای بتن مسلح دارای خاموت بسته دارند.استفاده از خاموت‌های بسته و دورپیچ‌ها با فاصله‌ی‌ گام‌های 80 میلی‌متر به ترتیب ظرفیت برشی تیر بتن مسلح را 52% و 59% افزایش داده‌اند که اختلاف قابل توجهی است و با افزایش فاصله‌ی گام‌ دورپیچ‌ها، از ظرفیت برشی‌ و پیچشی تیرهای بتن مسلح کاسته می‌شود. با افزایش فاصله‌ی دورپیچ‌ها از 80 میلی‌متر به 150 میلی‌متر، ظرفیت برشی تیر بتن مسلح 30% کاهش یافته است که میزان قابل توجهی است. مطابق با نتایج، زاویه‌ی بهینه‌ی دورپیچ که عملکرد تیرهای بتن مسلح مستطیلی را در بهترین حالت قرار می‌دهد، 80 درجه می‌باشد. در این حالت زاویه‌ی ترک‌های قطری کمتر از سایر حالات بوده و ظرفیت برشی و پیچشی آن به میزان قابل توجهی بیشتر از سایر نمونه‌ها با گام‌های برابر و زاویه‌های متفاوت دورپیچ است.

کلیدواژه‌ها

تیرهای بتن مسلح؛ خاموت‌ها؛ دورپیچ‌ها؛ روش المان محدود

مراجع