تحلیل عددی ناحیه مفصل پلاستیک در تیرهای عمیق بتن مسلح تحت بارهای متمرکز و گسترده

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه رازی کرمانشاه

2 عضو هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه

چکیده

برآورد طول مفصل پلاستیک معیارمهمی در برآورد رفتار شکل پذیر اعضا بتن آرمه است. هدف اصلی از این تحقیق ارزیابی ناحیه مفصل پلاستیکی تیرهای عمیق بتن مسلح و مقایسه آن با تیرهای معمولی از طریق مدلسازی عددی است. بدین منظور ، ده تیر شامل شش تیر عمیق و چهار تیر معمولی ، تحت بار تمرکز و بارگسترده یکنواخت درنظر گرفته شد. ناحیه پلاستیک شامل ناحیه تمرکز انحنا ، تسلیم آرماتور و گسیختگی بتن مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که ناحیه تمرکز انحنا برای پیش بینی طول مفصل پلاستیک در تیرهای عمیق بتن مسلح مناسب نیست. براساس نتایج بدست آمده می توان اظهار داشت که در تیرهای معمولی با تکیه گاه ساده ، ناحیه گسیختگی بتن در وسط دهانه تیر متمرکز است ، اما در تیرهای عمیق با ایجاد دستک فشاری بین محل اعمال بار و تکیه گاه ، در امتداد این مسیر، بتن گسیخته می‌شود. طول تسلیم آرماتور در تیر تحت اثر بارگسترده بیشتر از تیر تحت اثر بارمتمرکز میباشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical analysis of plastic hinge regions in RC deep beams under concentrated and distributed loads

نویسندگان [English]

  • Dina Ghazi-Nader 1
  • Reza Aghayari 2
1 Department of Civil Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Associate Prof.
چکیده [English]

Plastic hinge properties play a crucial role in predicting the nonlinear response of structural elements. The plastic hinge region of reinforced concrete normal beams has been previously studied experimentally and analytically. The main objective of this research is to evaluate the behavior of the plastic hinge region of reinforced concrete deep beams and its comparison with normal beams through finite element simulation. To do so, ten beams contain six deep beams, and four normal beams, under concentrated and uniformly distributed loading, are investigated. Lengths in the plastic hinge region involving curvature localization zone, rebar yielding zone, and concrete crushing zone are studied. The results indicate that the curvature localization zone is not suitable for the prediction of plastic hinge length in reinforced concrete deep beams. Based on the results it can be stated that in simply supported normal beams the concrete crushing zone is focused on the middle span, but in simply supported deep beams by creating a compression strut between loading place and support, the concrete crushing zone spreads along the compression trajectory. The rebar yielding zone of simply supported beams increases as the loading type is changed from the concentrated load at the middle to the uniformly distributed load.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plastic hinge
  • RC deep beam
  • Nonlinear strain
  • Reinforced concrete
  • Finite element analysis