امکان ایجاد بازشوهای عرضی در جان تیرهای بتنی پل ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری عمران – سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود

2 استادیار، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود، ایران

3 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی شاهرود، ایران

10.22075/jtie.2020.19711.1442

چکیده

استفاده از بازشوهای عرضی در تیرهای بتن مسلح پل ها جهت عبور تأسیسات، می تواند منجر به کاهش ارتفاع عرشه پل و در نتیجه باعث کاهش ارتفاع کلی و لنگر وارده به فنداسیون و نیز افزایش ارتفاع مؤثر زیر گذر پل ها شود. از طرفی بازشو در تیرها باعث تمرکز تنش در نقاط بحرانی حول بازشو، کاهش در ظرفیت باربری تیر و در نتیجه تغییر شکل و خیز زیاد و بازتوزیع نیروها در سایر اعضاء خواهد شد. در این پژوهش به بررسی رفتار تیرهای بتن مسلح پل ها که دارای بازشوهای عرضی مدور در جان هستندپرداخته شده است، و از روش اجزاء محدود بااستفاده ازنرم افزار آباکوس، از نتایج آزمایشگاهی نمونه تیر بتنی 28 روزه دارای بازشو، جهت صحت سنجی مدل سازی استفاده شده است. برای بارگذاری تیر ها در این آزمایش از دو بار متمرکز و متقارن که به فاصله‌ی 40 سانتی‌متر از یکدیگر قرار دارند، بصورت افزاینده استفاده شده است. پس از بررسی و مقایسه نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی مشخص شد که نتایج مدل‌سازی اجزاء محدود تطابق خوبی با اطلاعات آزمایشگاهی دارد. پارامترهایی همچون ابعاد بازشوی مدور در جان تیر، موقعیت نسبی بازشوی مدور در ارتفاع و طول تیر، چیدمان آرماتور جان و تأثیر غلاف فولادی پیشنهادی در محل بازشو ازمواردی است که در مدل سازی ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بیانگر آن است که وجود همزمان خاموت‌های کوچک در بالا و پایین بازشو و خاموت های مایل اطراف بازشو، باعث افزایش بار نهایی تیر سوراخ دار تا نزدیکی بار نهایی تیر توپر شده است و استفاده از غلاف فولادی پیشنهادی در محل بازشو، سبب افزایش ظرفیت باربری تیر شده است، طوری که با بکارگیری غلاف فولادی، بار نهایی تحمل شده توسط نمونه‌های مدل شده تا حدود 30 درصد افزایش یافته و در مقایسه با ظرفیت تیر بدون بازشو تنها 3 درصد اختلاف نشان داده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Possibility of Create the Transverse Openings in web of Bridges Concrete Beams

نویسندگان [English]

  • ali shahini 1
  • aboozar mirzakhani 2
  • bentolhoda jafari 3
1 Ph.D. Student of Structure Engineering, Civil Engineering Department, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, Shahrood Azad University, Iran
3 MSc, Structural Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Shahroud, Iran
چکیده [English]

The use of cross -sectional openings in bridges reinforced concrete beams to pass the installation can reduce the height of the bridge deck , thereby reducing the overall height and anchorage of the foundation and increasing the effective height under the bridges. On the other hand, the use of opening in the beams will cause stress at critical points around the openings, reducing the bearing capacity of the beams, excessive deformation and redistribution of force to other members. In this study, the behavior of reinforced concrete beams with circular cross-sectional openings is investigated using finite element method and with application of Abacus software, the experimental results of 28-day concrete beam specimen accuracy are investigated for validity. In this experiment, two symmetrical loads, 40 cm apart, were used incrementally for loading. After verifying the modeling accuracy and comparing the analytical and laboratory results, it was found that the finite element modeling results are near the laboratory data. Parameters such as circular openings dimensions in beam, relative position of circular openings in height and length of beam and effect of proposed steel sheath on openings are the issues that have been investigated in subsequent modeling. The results showed that the small bars at the top and bottom of the openings and around the openings increased the final load of the open beam to near the final load of the first beam. The use of the proposed steel sheath at the openings area increased the bearing capacity of the beam by approximately 30%. Therefore in compared with the capacity of the first beam, 3 Percentage of difference observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transvers Openings
  • Reinforced Concrete Beam
  • Web Reinforcement Arrangement
  • Steel Sheath

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 تیر 1399
  • تاریخ دریافت: 14 بهمن 1398
  • تاریخ بازنگری: 02 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 25 تیر 1399