بررسی ظرفیت برشی تیرهای پیش تنیده ساده و پیوسته با و بدون پیش تنیدگی قائم

این پایان نامه در قالب یک تحقیق عددی به ظرفیت باربری و مقاومت برشی تیرهای بتن آرمه در چهار مرحله مختلف بتن آرمه، بتن آرمه پیش تنیده، بتن آرمه با خاموت پیش تنیده، بتن آرمه پیش تنیده با خاموت پیش تنیده می پردازد. هدف این پروژه بررسی اثر پیش تنیدگی افقی و قائم بر ظرفیت برشی تیرهای پیش تنیده می باشد. بدین منظور دو پارامتر ظرفیت باربری و زاویه شیب دستک های فشاری در طول تیر مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات زیادی در زمینه اعمال پیش تنیدگی قائم بر روی تیرهای بتن آرمه بصورت های داخلی و خارجی صورت گرفته که در اکثر آنها از اعمال پیش تنیدگی قائم خارجی به منظور ترمیم و مقاوم سازی تیرهای بتن آرمه پس از شکست آنها استفاده شده است. در اکثر این تحقیقات چیدان آرماتورهای برشی پیش تنیده فواصل و میزان نیروی پیش تنیدگی رابطه مستقیم با عرض و عمق ترک های ایجاد شده در آنها دارد. اما آنچه در این پایان نامه صورت گرفته در ابتدا اعتبارسنجی مطالعات عددی با استفاده از یکسری آزمایش ها بر روی تیرهای بتن آرمه پیش تنیده و سپس مطالعه و بررسی اثر پیش تنیدگی قائم و افقی بر ظرفیت باربری و مقاومت برشی تیرهای بتن پیش تنیده با استفاده از یک مطالعه عددی بوده است. علاوه بر اعتبار سنجی مطالعات عددی بر اساس آزمایشات انجام شده توسط محققین دو آزمایش نیز در آزمایشگاه سازه دانشگاه امیرکبیر صورت گرفت که هدف آن تعیین پارامترهای ظرفیت باربری و زاویه شیب دستک فشاری و مقایسه این پارامترها با مدل عددی بوده است. این مطالعه عددی توسط نرم افزار شبیه سازی عددی abaqus6-7.1 صورت گرفته است. این نرم افزار قابلیت انجام تحلیل های غیر خطی از نوع مصالح و هندسه را دارا می باشد. همچنین با استفاده از این نرم افزار می تان مقدار و محل آسیب دیدگی بتن را با استفاده از تئوری پلاستیسیته آسیب تعیین نمود. این نرم افزار قابلیت تعریف بتن و میلگرد و نحوه ارتباط آنها را دارا می باشد و همچنین می توان پیش تنیدگی را در هر دو صورت پس کشیده و پیش کشیده با آن تعریف نمود. نتایج مطالعات عددی نشان می دهد تاثیر اعمال پیش تنیدگی افقی بر ظرفیت باربری تیرهای بتن آرمه به مراتب بیشتر از اعثر اعمال پیش تنیدگی قائم در آنها بوده است و پیش تنیدگی قائم فقط در موارد دارای نسبت دهانه برشی به ارتفاع کم موثر واقع می گردد. همچنین نتایج مربوط به زاویه دستک فشاری نشان می دهد که اعمال پیش تنیدگی قائم نسبت به پیش تنیدگی افقی تاثیر چندانی بر روند شکل گیری ترک خوردگی در طول تیر به جز در مورد تیرهای با نسبت دهانه برشی به ارتفاع کم ندارد.