تاثير خاموت دورپيچ مستطيلي بر ظرفيت باربري تير بتن آرمه تحت بار چرخه اي

Investigation of the effects of Rectangular Spiral Stirrups on RC Beams Bearing Capacity under Cyclic Loading

امروزه، استفاده از خاموت هاي دورپيچ مستطيلي به جاي خاموت سنتي در ساخت تيرهاي بتني مورد توجه محققين قرار گرفته است. با اين حال، تاكنون ظرفيت باربري تيرهاي بتني داراي خاموت دورپيچ تحت بارگذاري چرخه اي مورد ارزيابي قرار نگرفته است. در اين تحقيق، ابتدا تيرهاي بتني با خاموت سنتي و دورپيچ مستطيلي با كمك روش اجزاي محدود در نرم افزار آباكوس شبيه سازي شده و ظرفيت برشي آنها تحت بار چرخه اي در قالب منحني هاي هيسترزيس و نيرو-جابجايي بدست آمد. سپس، نتايج مدل توسعه داده شده در اين تحقيق با كمك نتايج بدست آمده از تحقيقات آزمايشگاهي موجود در ادبيات موضوع مورد اعتبارسنجي قرار گرفتند. در همين راستا و به منظور اعتبار سنجي بهتر نتايج بدست آمده در اين تحقيق، از نتايج دو تحقيق مختلف آزمايشگاهي استفاده شده است. در نهايت با انجام مطالعه پارامتريك، تاثير استفاده از خاموت دورپيچ بر ظرفيت باربري تيرهاي بتني تحت بارهاي چرخه اي بررسي شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه تير با دورپيچ مستطيلي در بارگذاري يك سويه عملكردي برابر و بعضا بهتر از تير با خاموت هاي سنتي دارد. همچنين در بارگذاري چرخه اي، پارامترهاي مختلفي نظير اندازه ي گام، قطر و تغيير الگوي دورپيچ ها و مقاومت فشاري بتن، بر ظرفيت باربري تيرهاي بتني تاثيرگذار مي باشند.

Nowadays, civil engineers are looking for novel approaches to develop structural performance and the speed of building construction simultaneously. One of these approaches is using of rectangular spiral stirrups instead of traditional stirrups in manufacturing of RC beams. Based on recent experimental studies, these beams have shown some advantages in performance when compared with beams reinforced by traditional stirrups and in some cases, the results were much better. In this study, at the first stage, two types of RC beams with rectangular spiral stirrup and traditional stirrups were simulated in the ABAQUS software and verified under monotonic loading. The shear capacity was measured and based on the experimental force-displacement curves, validation was performed. Then, at the second phase of this research, another RC beam with traditional stirrups was simulated and was verified against push-over curves and force-displacement of monotonic loading and failure mode obtained from an experimental study. A cyclic loading was applied to the beams with continuous rectangular spiral and traditional stirrups. Then, the performance of those simulations was compared by envelop strength curves. But in the cyclic loading phase, in most cases, the performance of beams with these two transverse reinforcement methods is equivalent and in some cases, the traditional one has shown even better results.