تحلیل و بررسی رفتار تیرهای عمیق بتن مسلح با بتن مقاومت بالا با استفاده از روش خرپا

تیرهای عمیق بتن مسلح بعنوان یکی از مهمترین اعضای برشی-خمشی در انواع سازه های ساختمانی و غیر ساختمانی کاربرد عمده ای دارند. در این تیرها نسبت طول دهانه به ارتفاع مقطع آن در مقایسه با تیرهای معمولی مقدار کمتری دارد، بطوریکه بر اساس آئین نامه aci در تیرهای عمیق طول دهانه کوتاهتر از چهار برابر ارتفاع کلی مقطع می باشد. روشهای آنالیز و طراحی این اعضای بتن مسلح بدلیل وجود ویژگیهای منحصر بفرد رفتار آنها با تیرهای معمولی تفاوت دارند. روش خرپائی یکی از متداول ترین روشهای مرسوم در تحلیل و طراحی تیرهای عمیق می باشد. در این تحقیق روش مزبور بعنوان یکی از موضوعات اصلی بررسی و چند مورد از مدلهای تجربی موجود تحلیل و ارزیابی شدند. به منظور مطالعه جزئیات مدل مزبور 38 نمونه آزمایشگاهی شامل 18 نمونه عضو فشاری با نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر برابر صفر و 20 نمونه تیر عمیق با نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر برابر 1/10 آزمایش شدند. در ساخت نمونه ها از بتن با مقاومت بالا و آرایشهای متنوع آرماتور عرضی استفاده شد. یکی از اهداف مهم آزمایشات بررسی اثر آرماتور های عرضی در افزایش تیرهای عمیق بود. که با توجه به استنتاج حاصله از بررسیهای آزمایشگاهی و مطالعات صورت گرفته، علاوه بر مساحت آرماتورهای عرضی آرایش آنها نیز در افزایش ظرفیت برشی تیرهای عمیق موثرند. همچنین کاهش نسبت دهانه برشی-ارتفاع مقطع علاوه بر کاهش اثر نرم شدگی بتن منجر به بروز شکست های برشی تردتر نیز می گردد.در ادامه با توجه به نتایج آزمایشگاهی یک مدل خرپائی جدید که شامل محدوده متنوعی از تیرهای عمیق با آرایشهای مختلف آرماتور برشی، مقاومت بتن و نسبت دهانه برشی-ارتفاع موثر می باشد، برای بررسی دقت و کارآئی مدل مزبور، ظرفیت برشی 324 نمونه تیر عمیق که توسط افراد مختلفی تاکنون آزمایش شده بودند، محاسبه و نتایج با مقادیر واقعی و نتایج چند روش خرپائی موجود دیگر مقایسه گردید. نتایج مقایسه بیانگر دقت و کارآئی رضایتبخش مدل ارائه شده می باشد.در پایان نمونه آزمایش شده با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.