بررسی عملکرد غشائی در ظرفیت باربری تیرهای بتن مسلح لاغر مقید

در سال های اخیر در پژوهش های متعددی به عملکرد غشائی و چگونگی محاسبه آن پرداخته شده است. عوامل و پارامترهای متعددی در تحلیل و محاسبه این پدیده نقش دارند. تعیین میزان اثرگذاری هر پارامتر بر پاسخ ظرفیت باربری با توجه یه افزایش طول، باعث شد در این پژوهش ضرورت بر آن باشد تا با بهره گیری از یک مدل عددی به تحلیل تیرهای بتن مسلح با نسبت های لاغری (طول دهانه به ارتفاع مقطع) متفاوت و بررسی تاثیر پارامترهای مقاومت فشاری بتن، نسبت مسلح ‌کننده، سختی محوری و سختی دورانی تکیه‌گاهی بر پاسخ ظرفیت باربری تیر پرداخته شود. این مدل عددی مبتنی بر تحلیل‌های مقطعی در امتداد تیر و برقراری شرایط تعادل و سازگاری در هر مقطع و در کل تیر است که با استفاده از نرم‌افزار برنامه نویسی فرترن کدنویسی شده است. نتایج تحلیل ها نشان می‌دهد با افزایش لاغری میزان تاثیر پارامترها بر عمل غشائی در تیرهای بتن مسلح کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده می‌شود تاثیر افزایش هر چهار پارامتر بر ظرفیت باربری در تیرهای کوتاه بیشتر است. به صورتی که افزایش 0/75 درصدی مقاومت فشاری بتن در تیر با نسبت لاغری 9 باعث افزایش ظرفیت باربری به میزان 111 kn می شود در حالی که برای لاغری 31 این مقدار kn 26 افزایش می یابد که برای سایر پارامترها نیز به همین نسبت کاهش مشاهده می شود. همچنین برای سختی‌های تکیه گاهی نیز مشاهده شد اثرپذیری پاسخ ظرفیت باربری با مقدار سختی‌ها رابطه غیرخطی دارد به صورتی که افزایش 10 درصدی در سختی‌های پایین تاثیر بیشتری نسبت به افزایش 10 درصدی در سختی های بالا بر پاسخ تیر دارد.

an investigation on the capacity of membrane action of restrained slender reinforced concrete beams

in recent years, several studies have been conducted on the membrane action of restrained reinforced concrete beams. several factors and parameters are involved in the analysis and calculation of this phenomenon. determination of the effect of each parameter on the response of the load-carrying capacity of these beams is the main purpose of this study. an analytical model for the analysis of slender restrained reinforced concrete beams with different span-depth ratios is used to investigate the effect of four parameters of concrete compressive strength, reinforcement ratio, axial stiffness and rotational stiffness of the support. this analytical model is formulated based on a sectional analysis approach to establish equilibrium and compatibility conditions. programming of the model is carried out with fortran software. the results show that with increasing the span-depth ratio, the effect of membrane action on the capacity of beams decreases. it is also observed that the effect of all four parameters on the load-carrying capacity is greater in short beams. with an increase of 0.75% in the concrete compressive strength with a span-depth ratio of 9, the load-carrying capacity increases to 111 kn, while for the ratio of 31, this value increases only to 26 kn. the load-carrying capacity response is nonlinear with the amount of support stiffnesses. in evaluating the effect of support stiffnesses on the membrane action response, it was observed that membrane action capacity increases with restraint stiffness only in the regime of weak restraints.