بررسی عرض موثر شاه‌تیرهای مرکب فولادی-بتنی

Abstract

یکی از عوامل مهم که در تعیین ظرفیت باربری تیرهای مرکب نقش مهمی ایفا می‌کند، عرض مؤثر آن‌ها است. علی‌رغم مطالعات فراوانی که درباره عرض مؤثر تیرچه‌های مرکب صورت گرفته‌است، هنوز شاه‌تیر‌های موجود در سیستم سقف‌های مرکب -بنا به دلایلی و در جهت اطمینان- غالبا" به صورت غیرمرکب و بدون لحاظ کردن اثر دال بتنی طراحی می‌شوند که این امر می‌تواند منجر به غیراقتصادی شدن طرح گردد. با توجه به اینکه تا کنون عرض مؤثر این قبیل شاه‌تیرها بررسی نشده است، در این مقاله عرض مؤثر شاه‌تیرهای مرکب در قاب‌های ساختمانی ساده ابتدا با فرض رفتار الاستیک- خطی از طریق روش اجزای‌ محدود مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. برای این منظور، تعدادی شاه‌تیر مرکب با نسبت‌های S/L مختلف به صورت دو سر مفصل با توجه به تقارن و یا عدم تقارن پانل‌های مجاور و همچنین با در نظر گرفتن اثر تیرچه‌های فرعی مرکب تحلیل شده و تغییرات مقادیر عرض مؤثر آنها در طول دهانه محاسبه گردید. در ادامه جهت بررسی اثر ترک خوردگی و خرابی دال بتنی در میزان عرض مؤثر این نوع از شاه‌تیرها، تعدادی از نمونه‌ها به روش غیرخطی نیز تحلیل شده و عرض مؤثر آنها مجددا" محاسبه گردید. مقایسه مقادیر عرض مؤثر بدست آمده از تحلیل عددی با مقادیر پیشنهادی مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان ایران نشان می‌دهد که این قبیل شاهتیرهای مرکب -حتی با وجود اثرات تیرچه‌های مرکب متعامد و عملکرد دوجهته دال بتنی- قادر به تامین عرض مؤثر مقررات ملی ساختمان بوده و می‌توان آنها را بصورت مرکب تحلیل و طراحی نمود.