بررسی عوامل موثر بر بازتوزیع لنگر در تیرهای سراسری پل‌های بتن‌آرمه با ارزیابی مقایسه‌ای آئین‌نامة بتن ایران و ACI 318-02

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

2 دانشجوی دکتری،‌ دانشکدة مهندسی عمران،‌ دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

چکیده

آزمایش ها نشان می‌دهند که یک تیر سراسری بتن‌آرمه، با رسیدن لنگر در مقطع بحرانی به حد نهائی، دچار خرابی نمی‌شود، بلکه اگر سازه از شکل‌پذیری کافی برخوردار باشد، پس از تشکیل مفصل پلاستیک در نقطة بحرانی، بازتوزیع تنش‌ و لنگر به وقوع پیوسته و سبب می‌شود که سایر نقاط سازه نیز همگون با مقطع بحرانی، به مقاومت و ظرفیت نهائی خود برسند. آئین‌نامة بتن ایران (آبا)، بازتوزیع لنگر را بر حسب درصد فولاد مقطع بیان کرده و آن را به مقدار حداکثر 20 درصد کاهش یا افزایش در لنگر منفی تکیه‌گاه محدود می‌نماید. حال آن که آئین‌نامة ACI 318-02، درصد مجاز بازتوزیع لنگر را بر اساس کرنش کششی خالص دورترین فولاد کششی مقطع بیان کرده، و آن را به میزان حداکثر 1000 برابر کرنش کششی دورترین میلگرد، و یا در نهایت بیست درصد محدود می‌کند. در تحقیق حاضر، به بررسی محدودیت‌های کاربری درصد بازتوزیع مجاز لنگر، ارایه شده در آئین‌نامة بتن ایران و مقایسة آن با آئین‌نامة ‌ACI 318، پرداخته می‌شود. به این منظور، رابطة حاکم بر درصد بازتوزیع مجاز لنگر در تیرهای سراسری، با توجه به تامین شکل‌پذیری کافی استخراج ‌گردیده است. سپس تاثیر پارامترهای گوناگون مانند بزرگی لنگر الاستیک تکیه‌گاه، نسبت طول دهانة تیر به عمق موثر آن، و تنش تسلیم فولاد کششی، بر میزان بازتوزیع لنگر ارزیابی شده، و در هر مورد نتایج حاصله با نتایج و منحنی‌های حاصل از روش آئین‌نامه‌های ACI 318 و آبا در بازتوزیع لنگر مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که بازتوزیع لنگر در تیرهای سراسری بر اساس روش آبا در برخی محدوده‌ها با انتقاداتی همراه است. توضیح بیشتر در این مورد، در اصل مقاله ارایه خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Parametric Study on Moment Redistribution in Continuous Beams in Concrete Bridges and a Comparison Between Iranian Concrete Code and ACI 318-02

نویسندگان [English]

  • D. Mostofinejad 1
  • F. Farahbod 2
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Isfahan Industrial University, Isfahan, Iran
2 Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Experimental studies show that an indeterminate structure or a concrete continuous beam does not fail when critical sections reach their ultimate strengths. In other words, if a structure has adequate ductility, moment and stress redistribution will take place in the members by developing the plastic hinges at critical sections, while the other sections of the member achieve their ultimate strengths and capacities. Iranian concrete code allows for moment redistribution in terms of steel ratio of the beam section and limits it to 20 percent in critical regions. However ACI 318-02 defines the allowable moment redistribution in terms of net tensile strain in extreme tension steel ( ) and limits it to 1000 percent, but not more than 20%.In the current study, the limitations of moment redistribution defined by Iranian concrete code, is discussed and a comparison is performed with ACI 318-02. To do so, governing equation of allowable moment redistribution is extracted, with regard to the required ductility in continuous beams. Afterwards, the effects of some different parameters, for instance, the magnitude of support elastic moment, the ratio of length to effective depth of continuous beam, and the strength of steel reinforcement, on the amount of moment redistribution are investigated and the results are compared with the limitations of ACI 318-02 and the Iranian concrete code. It is shown that the moment redistribution in reinforced concrete continuous beams based on the regulations of Iranian concrete code is not in a safe margin in some cases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Moment redistribution reinforced concrete
  • ductility demand
  • Ductility Capacity
  • elastic moment