ارزیابی عملکرد تیر کامپوزیتی با مقطع hat-shape و دال مسلح بتنی به روش اجزای محدود و آنالیز پارامترها

اکثر تیرهای مورد استفاده در پل­ها از نوع بتن مسلح بوده که وزن زیادی داشته، مقاومت­شان در قبال خوردگی تا حدودی پائین بوده و امکان اجرای آن­ها به صورت پیش­ساخته وجود ندارد. برای از بین بردن ضعف­ تیرهای بتن مسلح راه­حل­های مختلفی ارائه شده که یکی از آن­ها استفاده از سیستم ترکیبی متشکل از مصالح متداول نظیر بتن و فولاد به همراه صفحات frp می­باشد که تحت عنوان تیرهای کامپوزیتی نیز شناخته می­شود. تحقیق حاضر به بررسی تیر کامپوزیتی متشکل از مقطع hat-shape و دال بتنی اختصاص یافته است. با استفاده از روش اجزا محدود و تحلیل استاتیکی غیرخطی رفتار این تیر مورد ارزیابی قرار گرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه و پس از حصول اطمینان از صحتِ مدل سازی تیر کامپوزیتی، تغییر پارامترهای مختلف نظیر به کارگیری فولاد در دال بتنی، تغییر زاویۀ جان مقطع hat-shape، مقایسه عملکرد تیر کامپوزیتی با تیر بتن مسلح، تغییر جنس مقطع hat-shape و صفحۀ gfrp به فولاد و آلومینیوم صورت پذیرفته است. نتایج حاصل از مطالعات عددی نشان می­دهد که رفتار این نوع از تیرهای کامپوزیتی را می­توان بدون انجام آزمایش­های هزینه­بر و به کمک روش­های عددی برآورد نمود. مسلح نمودن دال بتنی سبب ارتقاء ظرفیت باربری تیر کامپوزیتی به میزان 45 درصد شده است. تغییر زاویۀ جان مقطع hat-shape تأثیر چندانی بر عملکرد تیر نداشته و  تغییر جنس مصالح از gfrp به آلومینیوم سبب افزایش نسبت ظرفیت باربری به وزن سازه به میزان 51 درصد  شده است.  اکثر تیرهای مورد استفاده در پل­ها از نوع بتن مسلح بوده که وزن زیادی داشته، مقاومت­شان در قبال خوردگی تا حدودی پائین بوده و امکان اجرای آن­ها به صورت پیش­ساخته وجود ندارد. برای از بین بردن ضعف­ تیرهای بتن مسلح راه­حل­های مختلفی ارائه شده که یکی از آن­ها استفاده از سیستم ترکیبی متشکل از مصالح متداول نظیر بتن و فولاد به همراه صفحات frp می­باشد که تحت عنوان تیرهای کامپوزیتی نیز شناخته می­شود. تحقیق حاضر به بررسی تیر کامپوزیتی متشکل از مقطع hat-shape و دال بتنی اختصاص یافته است. با استفاده از روش اجزا محدود و تحلیل استاتیکی غیرخطی رفتار این تیر مورد ارزیابی قرار گرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه و پس از حصول اطمینان از صحتِ مدل سازی تیر کامپوزیتی، تغییر پارامترهای مختلف نظیر به کارگیری فولاد در دال بتنی، تغییر زاویۀ جان مقطع hat-shape، مقایسه عملکرد تیر کامپوزیتی با تیر بتن مسلح، تغییر جنس مقطع hat-shape و صفحۀ gfrp به فولاد و آلومینیوم صورت پذیرفته است. نتایج حاصل از مطالعات عددی نشان می­دهد که رفتار این نوع از تیرهای کامپوزیتی را می­توان بدون انجام آزمایش­های هزینه­بر و به کمک روش­های عددی برآورد نمود. مسلح نمودن دال بتنی سبب ارتقاء ظرفیت باربری تیر کامپوزیتی به میزان 45 درصد شده است. تغییر زاویۀ جان مقطع hat-shape تأثیر چندانی بر عملکرد تیر نداشته و  تغییر جنس مصالح از gfrp به آلومینیوم سبب افزایش نسبت ظرفیت باربری به وزن سازه به میزان 51 درصد  شده است.