بررسی اندرکنش خمش- برش در تیرهای بتن مسلح

روش طراحی فعلی مقاومت برش ی و خمش ی را در عضو بطور مجزا و بدو تا ثیر پذیری از همدیگر فرض می کند. لازم است بر ای طراحی ها محاسب ه مقدار آرماتورهای برشبی جهت حداقل کردن تاثیر برش بر عملکرد خمشبی مورد توجه قرار گیرد. آیین نامه ACI و CBC سطح مشخصی از ظرفیت خمشی را که متناسب با سطح مشخص از آرماتور برشی باشد بیان نمی کنند. عدم در نظرگیری اندر کنش برشی خمشی می تواند تاثیراتی در طراحی بگذارد که مانع دسیتیابی به ظرفیت خمشی کامل می شود. بنابراین اگر ظرفیت خمشی به صورت تابعی از تاثیر برش بیان شود می توان مقدار بهینه آرماتور خمشی را محاسبه کرد که دستیابی به ظرفیت کامل خمشی مقطع را تضمین کند. به منظور بررسی اندرکنش برش-خمش 216 مورد تیر بتنی مسلح به روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار ANSYS تحلیل غیر خطی گردید. تیرهای مورد تحلیل دارای مقاومت مشخصه 20 و 30 و 40 مگاپاسکال و فاقد آرماتور برشی بوده و با نسبت های مختلف آرماتور کششی در قسمت تحتانی مقطع مسلح شده بودند . نسبت دهانه برشی عمق موثر (Mf1/Mf) مقطع تیرها بین 1 الی 4/5 متغیر بود. مد شکست نمونه ها از لحاظ برشی، خمشی و برشی-خمشی بررسی شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که برش از مقاومت خمشی تیر می کاهد و در صورتی که نمودار خمش نسبی در برابر نسبت دهانه برشی به عمق مقطع رسم شود و محل شکست قطری کاملا مشهود است. همچنین با کاهش نسبت دهانه برشی عمق موثر مقطع در تیرهای با مقاومت خمشی بالا وجود برش باعث کاهش ظرفیت نهایی تیر شده و شکست ترد برشی را منجر می گردد. در نهایت با توجه به نتایج حاصله، یک رابطه ریاضی بر مبنای رفتار فیزیکی نمونه ها جهت مدل نمودن اثر اندرکنش برش-خمش در ظرفیت تیرهای بتن مسل با نسبت دهانه برشی ارتفاع موثر مقطع ارائه شد.

Keywords:

اندرکنش خمش-برش , تحلیل غیر خطی , تیرهای بتن مسلح