مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی عددی وتحلیلی رفتار کربل های بتنی مسلح شده با میله‌های سردار الیاف پلیمر شیشه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
10.22065/jsce.2026.585201.4009
چکیده
کربل‌ها اعضای سازه‌ای هستند که به عنوان تکیه‌گاه تیرها و شاه‌تیرها در سازه‌های بتنی مسلح استفاده می شوند. کربل‌ها معمولا اعضای کوتاه با نسبت دهانه برشی به عمق موثر (a/d)کمتر از 2 می‌باشند. به دلیل وجود نواحی ناپیوستگی و غیر خطی بودن دیاگرام کرنش در مقطع می‌توان از مدل بست و بند ( STM ) در تحلیل آنها استفاده نمود. ترک‌خوردگی در ناحیه میلگردهای کششی اصلی کربل‌ها معمولا قابل توجه بوده و می‌تواند منجر به خوردگی و کاهش عمر مفید آنها گردد. از این جهت استفاده از میلگردهای GFRP به عنوان میلگرد اصلی می‌تواند راهگشا باشد. از طرفی تامین طول مهاری برای میلگردهای پلیمری معمولا توسط سر مهاری صورت می‌گیرد لذا در این پژوهش رفتار کربل‌های بتنی مسلح به میلگردهای سردار پلیمر شیشه مورد ارزیابی عددی و تحلیلی قرار گرفته است. هفت کربل بتنی با نسبت دهانه برشی به عمق موثر(a/d) برابر 7/0 و مسلح شده با میله‌های GFRP سردار طبق آیین نامه کانادا [1] که شبکه میلگردهای کنترل ترک فولادی آن‌ها بر اساس آیین نامه کانادا [2] طراحی شده، بصورت عددی و تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای متغیر، قطر میلگرد و مقاومت فشاری بتن بود. برای صحت سنجی نتایج مدل عددی از نتایج کربل بتنی آزمایش شده در دانشگاه یزد استفاده شد. بر اساس نتایج، ظرفیت باربری وابسته به افزایش مقاومت بتن و قطر میلگرد بود ولی شکل‌پذیری عمدتا به افزایش قطر میله سردار GFRP مرتبط بوده ‌است. همچنین با روش بست و بند آیین‌نامه کانادا [1]، ظرفیت کربل محاسبه و با نتایج مقاومت نمونه آزمایشگاهی و نمونه‌های عددی مقایسه شد که محافظه‌کارانه بودن طراحی بر اساس روش آیین‌نامه کانادا نتیجه گیری شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Numerical and analytical investigation of the behavior of concrete corbels reinforced with headed GFRP bars

نویسندگان English

mansooreh masruri saadat 1
Reza Morshed 2
abolfazl eslami 2
1 PhD Candidate,, civil eng. department, Yazd University, Yazd, Iran
2 Associate Professor, Civil Engineering Department, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده English

Corbels are structural members used as supports for beams and girders in RC structures. Corbels are short members with a shear span-to-effective depth ratio (a/d) of less than 2. Due to the presence of discontinuity regions and non-linear strain distribution across the section, it is proposed to analyse them by the Strut and Tie Method. Cracking of concrete around the main reinforcement of the corbels is very probable witch causes corrosion of steel reinforcement, therefore use of GFRP bars as main reinforcement can be helpful. Providing the sufficient development length is a main concern and use of headed GFRP bars is a common solution. Therefore, in this research, the behavior of concrete corbels reinforced with Headed GFRP bars has been numerically and analytically evaluated. Seven concrete corbels with a shear span-to-effective depth ratio (a/d) of 0.7, reinforced with headed GFRP main bars designed according to the Canadian code [1] while their crack-control reinforcement mesh designed according to the Canadian code [2] and evaluated numerically and analitically. The variable parameters were the diameter of the rebar and the compressive strength of the concrete. To verify the results, a laboratory model of a concrete corbel tested at Yazd University was used. Based on the results, the bearing capacity was dependent on increasing the concrete strength and rebar diameter, but the ductility was mainly related to increasing the diameter of the GFRP Headed bars. Also, using the STM method of Canadian Code [1], the corbel capacity was calculated and compared with the results of the laboratory sample and numerical samples, and it was concluded that the design was well conservative based on the STM method.

کلیدواژه‌ها English

Corbels
Headed GFRP bars
Discontinuity Regions
Strut &‌ Tie Model
Numerical method

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 19 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 23 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 14 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 19 شهریور 1405