مقایسه ظرفیت پیچشی تیرهای بتن‌آرمه دورپیچ شده و تنگ بسته با بکارگیری المانهای محدود

با توجه به متداول شدن روز افزون استفاده از ستونهای بتن‌آرمه دورپیچ شده، بررسی عملکرد این عناصر در مقابل بارگذاریهای مختلف ضروری به نظر می‌رسد. این ستونها در ساختمانهای با پلان نامتقارن علاوه بر تحمل بارهای محوری، نیروی برشی و لنگر خمشی تحت اثر پیچش نیز قرار می‌گیرند. بدلیل اینکه اجرای دورپیچ در یک راستا می باشد، چنین به نظر می‌رسد که در صورت اعمال پیچش در دو جهت مخالف موجب بروز مقاومتهای پیچشی متفاوت در ستون گردد. لذا بررسی ظرفیت پیچشی این ستونها در دو جهت ضروری بوده و مورد توجه مقاله حاضر است.همچنین با توجه به موقعیت قرارگیری ستونها در پلان ممکن است در اثر نیروهای جانبی این ستونها تحت اثر نیروهای فشاری مضاعف، نیروی کششی و یا تحت نیروی محوری صفر قرارگیرد. از طرفی ممکن است ظرفیت پیچشی ستونها در ازای نوع نیروی محوری نیز متفاوت باشد. چنانچه ستونی تحت اثر نیروی محوری صفر و یا ناچیز باشد عملکرد آن را می توان بصورت یک تیر مورد بررسی قرار داد.در مقاله حاضر اثر خاموتهای دورپیچ شده بر روی تیرهای بتن‌آرمه مورد بررسی قرارگرفته و عملکرد این تیرها در مقابل لنگر پیچشی اعمالی با تیرهای تنگ بسته مورد مقایسه قرار می‌گیرد. ضمنا با توجه به شکل پذیری متفاوت این المانها در دو جهت مختلف پیچش که بدلیل نحوه کارگذاری دورپیچ‌ها ایجاد می‌شود، مقایسه مقاومت پیچشی این تیرها در دو جهت مختلف در شرایط متفاوت از اهداف این مقاله می‌باشد. بدین منظور انواع تیرهای ذکر شده بصورت عددی با نرم افزار Ansys مدل شده و تحت بارگذاری‌های مختلف مورد تحلیل قرارگرفته و در انتها ضمن بحث و بررسی مناسب‌ترین نوع تیر بتن‌آرمه در مقابل لنگر پیچشی اعمالی معرفی می‌گردد.

کلیدواژه ها:

بتن‌آرمه ، آنالیز المان محدود ، ظرفیت پیچشی ، تیر دورپیچ شده ، تیر تنگ بسته ، ضریب انتقال برشی