طرح بهینه اعضا بتن مسلح تحت نیروی محوری و تلاشهای خمشی و برش دو جانبه

این تحقیق گامی است در جهت ارائه روشهای دقیقتر و واقع بینانه تر به جای روشهای تقریبی و دست بالاتر طراحی اعضا بتن مسلح که علاوه بر نیروی محوری کششی یا فشاری تحت تلاشهای خمشی یا برشی دو محوره قرار دارد و ارائه برنامه های رایانه ای که بر الگوریتمهای بهینه سازی مبتنی است . در اندرکنش لنگرهای خمشی با نیروی محوری کششی یا فشاری از فرض بلوک یکنواخت معادل تنش که در آیین نامه aci تصریح گردیده استفاده شده است . با این تفاوت که امتداد محور خنثی با حل یک دسته معادلات به دست آمده که تقریبی خطی به روش نیوتن-رافسون از مجموعه معادلات غیرخطی تعادل است . روشی نیز سازگار با روند طراحی بهینه ارائه شده که مختصات سطح تحت فشار بتن را به متغیرهای طراحی می افزاید. به جای تمرکز فولادهای طولی سعی در یافتن بهترین الگوی پخش فولادها در سطح مقطع شده است زیرا هنگامی می توان کمال استفاده را قابلیت تغییرپذیری بتن مسلح برد که این ترکیب از فولاد و بتن بر طبق الگویی بهینه باشد. تنظیم روابط مقتومت برشی مقطع بتن مسلح تحت برشهای دو محوره از محدود تحقیقات در این زمینه است و برای نخستین با در ایران روابط، مقاومت خاموتهای عرضی در برابر برش دو محوره وارد شده است . مدلی سه بعدی برای قطع بتن مسلح ارائه شده است که بر اساس تنش ماکزیمم کششی آرماتورهای طولی، بیشینه تنش کششی قطری در بتن را محاسبه می کند. این نقش با در نظر گرفتن اثرات برش در دو امتداد متعامد بر مجموعه خاموتهای عرضی محاسبه شده و به تاب کششی بتن محدود می شود. کاهش مقاومت برشی دو محوره ستون با اعمال تنشهای طولی کششی نیز بخشی از روابط نو است .