معرفی شمع های حرارتی و بررسی رفتار این سازه ها تحت تاثیر همزمان بارهای مکانیکی و دمایی

مدیریت منابع انرژی یکی از مسیله های بحرانی قرن بیست ویک شده است. پیرو روند افزایش جمعیت جهان و پیشرفت استانداردهای زندگی، مصرف انرژیهای اولیه روبه افزایش بوده و پیامدهای محیط زیستی استفاده مفرط از منابع انرژی طبیعی مشکل ساز شده است. در بین مشکلات به وجود آمده، اثر گازهای مربوط به افزایش انکارناپذیر دیاکسید کربن ممکن است از همه حادتر باشد. ازاینرو استفاده از انرژی زمینگرمایی با به کار گرفتن سازه های زمینی بتنی، همچون شمعها، دالها و دیوارها برای تامین انرژی موردنیاز ساختمان یکراه حل محیط زیستی مناسب است. از نتایج اصلی این تکنولوژی، میتوان به کاهش تولید گاز دی اکسید کربن و توسعه پایدار سازه های عمرانی اشاره نمود و در این راستا لازم است خواص ژیوتکنیکی خاک تحت تاثیر بارهای حرارتی ارزیابی دقیق شوند. در این تحقیق به بررسی رفتار مکانیکی و دمایی شمع های حرارتی به عنوان یکی از رایجترین سازه های زمین گرمایی پرداختهشده است. ازآنجاکه اینگونه شمعها در حالت بهره برداری قرار داشته و تحت بارهای سازهای میباشد، تغییرات دما ممکن است باعث ایجاد تغییرات فضای تنشی در خاک اطراف این شمعها شده و ظرفیت باربری ژیوتکنیکی این سازه ها را تغییر دهد. نتایج اخذشده نشان میدهد تغییرات دمایی تا میزان 18 درجه تاثیری در میزان ظرفیت باربری نداشته و فقط کرنش آستانه گسیختگی را تحتالشعاع قرار خواهد داد.

Keywords:

شمع حرارتی , گرمایش و سرمایش ساختمانها , رفتار ترمو-مکانیکی , مدلسازی المان محدود