مدل‌سازی و ارزیابی روش‌های طراحی تیرهای عمیق بتن مسلح

تیرهای عمیق به تیرهایی گفته می‌شود که در مقایسه با تیرهای معمولی،‌ دارای نسبت زیاد ارتفاع به دهانه باشند. در تیرهای عمیق به دلیل داشتن هندسه‌ی خاص توزیع کرنش در مقطع به صورت خطی نیست و عموماً دارای رفتاری برشی هستند. بر همین اساس این تیرها به روش متفاوتی نسبت به تیرهای معمولی طراحی می‌شوند. طراحی تیرهای عمیق با توجه به کاربرد وسیع آن‌ها یک مسئله حیاتی در مهندسی سازه به‌حساب می‌آید. تا‌کنون مطالعات متعددی برای تعیین روابط یا روش‌هایی برای طراحی تیرهای عمیق صورت گرفته است. این مطالعات منجر به پیدایش روش‌های مختلف برای تحلیل و طراحی این تیرها شدند. با این حال آیین نامه بتن ایران بدون توجه به این روش ها مدت هاست از یک رابطه ساده و قدیمی استفاده می کند. در این پژوهش روش‌ها و روابط معتبر ارائه‌شده توسط دیگر محققان در کنار روش آیین نامه بتن ایران بررسی و ارزیابی شدند. مقایسه روش آیین نامه بتن ایران و بست‌وبند آیین‌نامه‌ی بتن آمریکا در طراحی تیرهای عمیق بتن مسلح نشان داد که نتایج روش بست‌وبند همبستگی بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارند. طراحی مطابق با روش بست‌وبند منجر به 27 درصد خطای کمتر یا به عبارتی دیگر 27 درصد صرفه‌جویی در مصرف مصالح نسبت به روش آیین‌نامه بتن ایران می شود. همچنین، در این پژوهش رابطه‌ی جدیدی برای پیش‌بینی نیروی برشی تیرهای عمیق بتن مسلح بر اساس 240 نمونه‌ی آزمایشگاهی با استفاده از روش رابطه‌سازی ژنتیک ارائه شد. رابطه ی پیشنهادی توانست با میانگین خطای 6% نتایج آزمایشگاهی را پیش بینی کند.