بررسی آزمایشگاهی و عددی مدل بست‌وبند سه‌بعدی سرشمع بتن‌آرمه

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22065/jsce.2023.397774.3120
چکیده

سرشمع‌ها برای انتقال نیرو از یک یا چند ستون به گروهی از شمع‌ها استفاده می‌شوند. با وجود اهمیت آن‌ها در سازه، اکثر آیین‌نامه‌ها یک روش طراحی که منجر به‌درک واضحی از مقاومت و رفتار این المان شود را ندارند. بعضی از آیین‌نامه‌ها فرض می‌کنند که یک سرشمع مثل تیری خمشی روی شمع‌ها عمل می‌کند. این روش در پیش‌بینی رفتار و مد خرابی سر‌شمع‌های بتنی دارای ضعف است. مدل بست ‌و بند با ایجاد درک درست از این رفتار و بهبود طراحی‌های پیشین برای نواحی آشفته تنش مطرح شد. در ویرایش جدید آیین‌نامه آمریکا ACI 318-19 ضوابط مدل بست ‌و ‌بند تکمیل‌تر شده است و اثر محصوریت در مقاومت فشاری محاسباتی بتن در نواحی گرهی و بست‌ها لحاظ می‌شود. در این تحقیق دو نمونه سرشمع تحت بار قائم مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفتند. هر دو نمونه دارای 4ردیف میلگرد در هر راستا بودند، با این تفاوت که نمونه اول دارای چیدمان میلگرد متمرکز و نمونه دوم دارای چیدمان میلگرد یکنواخت بود. نمونه اول با روش بست ‌و بند آیین‌نامه آمریکا ACI 318-19 تحلیل شد. همچنین رفتار هردو نمونه‌ تحت بار با روش اجزای محدود مورد ارزیابی قرار گرفت. ظرفیت باربری‌ بدست آمده از مدل بست و بند نسبت به مطالعات آزمایشگاهی و عددی محافظه کارانه بود. مد شکست نهایی نمونه ها بصورت برش دو طرفه مشاهده گردید. نمونه سرشمع با چیدمان یکنواخت میلگرد ظرفیت باربری و ظرفیت تغییرشکل بیشتری را نسبت به چیدمان متمرکز نشان داد.