پیش‌بینی رفتار گسیختگی شاه تیر مرکب با سخت کننده طولی و پیشنهاد روش برآورد ظرفیت برشی

Abstract

در این پژوهش رفتار و بیشینه‌ی ظرفیت برشی شاه‌تیرهای مرکب بتنیٓـ فولادی با سخت‌کننده‌ی طولی در جان، تحت بارگذاری برشی به‌صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. روش تحلیلی با درنظرگرفتن عملکرد میدان کششی در جان شاه‌تیر، گسیختگی برشی دال بتنی، و محل قرارگیری سخت‌کننده‌های طولی با موقعیت‌های مختلف در جان رابطه‌سازی شده است. برای توسعه‌ی روابط فرض شده است که هر پانل شاه‌تیر، مقاومت برشی مربوط به خود را ارائه می‌دهد. این فرض دربررسی‌های المان محدود مختلف به اثبات رسیده است. دقت روش پیشنهادی با استفاده از تحلیل‌های اجزاء محدود انجام‌گرفته بر روی شاه‌تیرهای مرکب، که چیدمان‌های مختلفی از سخت‌کننده‌های طولی دارند، سنجیده شده است. رفتار غیرخطی مصالح و هندسه‌ی شاه‌تیرهای مرکب با یک مدل سه‌بُعدی اجزاء محدود شبیه‌سازی شده است. نتایج این تحلیل‌ها نشان می‌دهد که وجود سخت‌کننده‌ی طولی در جان شاه‌تیر علاوه بر افزایش مقاومت کمانشی، مقاومت نهایی برشی شاه‌تیر را نیز افزایش می‌دهد. همچنین مقایسه‌ی نتایج به‌دست‌آمده از روش تحلیلی با مدل‌های اجزاء محدود نشان می‌دهد که روش تحلیلی قابلیت پیش‌بینی ظرفیت برشی نهایی شاه‌تیرهای با سخت‌کننده‌ی طولی، دقت قابل قبولی دارد.