مطالعه عددی و پارامتریک تیرهای بتن آرمه با آرماتور خمیده تحت اثر خمش به روش المان محدود

قاب بتن آرمه یکی از پراستفاده ترین سیستم های سازه ای می باشد که ممکن است در طول عمر سرویس خود در معرض زلزله های شدید قرار بگیرد. مود خرابی سازه بتن آرمه باید به صورتی کنترل شود که مکانیزم خرابی در تیر قرار بگیرد و از خرابی چشمه اتصال و ستون که باعث فرورزیش کلی ساختمان می شود جلوگیری شود. هرچند که طبق بررسی زلزله های گذشته قاب بتن آرمه به راحتی نمی تواند به مکانیزم ستون قوی نیز ضعیف دست یابد. در این مقاله با بهره گیری از روش عددی و نتایج آزمایشگاهی بدست آمده دیگر محققین، رفتار تیرهای خمشی بتن مسلح با آرماتور خمیده مورد بررسی قرار می گیرد. آرماتورخمیده ناحیه خمیدهی موضعی (معمولاً نزدیک نقاط عطف در تیرها) دارد که می تواند به صورت تدریجی تحت تنش صاف شود. به دلیل تسلیم اولیه پایین تر در مقایسه با آرماتورهای صاف مرسوم، مقطع تیر مسلح شده با آرماتور خمیده تحت بار لرزه ای زودتر تسلیم می شود. بنابراین، فلسفه ستون قوی نیز ضعیف محقق می شود. در تحقیق حاضر، پس از صحت سنجی نمونه شبیه سازی شده توسط نرم افزار آباکوس با مدل آزمایشگاهی، نمونه کنترلی برای تحلیل هیا پارامتریک بعدی و جهت بررسی تأثیر پارامترهای مهم شامل: مقاومت فشاری بتن، درصد آرماتورهای طولی، و نسبت طول دهانه به عمق مقطع بر روی منحنی بار- تغییر مکان تیرها استفاده شد. نتایج بیان می کند که با افزایش درصد آرماتور ظرفیت خمشی نهایی مقطع افزایش می یابد و افزایش مقاومت فشاری بتن موجب افزایش مقاومت اولیه خواهد شد. همچنین افزایش طول تیر کاهش سختی ومقاومت اولیه تیر را به همراه خواهد داشت.