طراحی قابلیت اعتماد مقاطع بتنی مسلح تحت اثر خمش

روش کنونی مورد استفاده در طراحی سازه های بتنی مسلح استفاده از ضرایب بار- مقاومت می باشد که این ضرایب مقدار ثابت و مشخصی در کل روند طراحی دارند. در حالیکه در برخی حالات استفاده از این ضرایب، طراحی ایمن و اقتصادی سازه را دشوار می سازد. از طرفی، پارامترهای مربوط به بار و مقاومت در طراحی سازه ها متغیرهای تصادفی می باشند. طراحی ایمن مستلزم این است که شناخت صحیحی از پارامترهای موجود در طراحی و عدم قطعیت های آن داشت. لذا، تحقق این امر با شناخت پارامترهای موثر در طراحی و استفاده از روش طراحی بر اساس قابلیت اعتماد ممکن می باشد . هدف این تحقیق طراحی براساس قابلیت اعتماد مقاطع بتنی مسلح در برابر خمش می باشد. برای این منظور تیرهای بتنی مستطیلی با فولاد کششی تنها و فولاد کششی و فشاری و همچنین مقاطع tشکل بصورت تمام احتمالاتی طراحی شده اند. برای طراحی قابلیت اعتماد از روشهای رایج یعنی روشهای مرتبه اول، مرتبه دوم و شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده و با در نظر گرفتن مزایا و معایب هر کدام، روش مطلوب انتخاب شده است. مساله مهم مورد بررسی در این تحقیق، محاسبه شاخص ایمنی برای بارگذاریهای مرده، زنده و زلزله در مقاطع ذکر شده و مقایسه آن با سطح ایمنی آیین نامه بتن ایران (آبا) می باشد. با روش ارائه شده در این پایان نامه، میزان فولاد مصرفی به ازاء هر سطح ایمنی که مورد نظر طراح باشد، قابل محاسبه می باشد. موضوع دیگری که در این تحقیق بررسی شده است، تعیین ضرایب بار و مقاومت برای سطوح ایمنی دلخواه است. یعنی اگر سطح ایمنی پایینی مد نظر طراح باشد ضرایب بار و مقاومت بر خلاف روش آبا متفاوت با حالتی است که سطح ایمنی بالایی مورد نیاز است. نتایج نشان می دهد که برای مقاطع بررسی شده میزان فولاد مصرفی بدست آمده با روشهای قابلیت اعتماد حدود 8 درصد کمتر از فولاد مصرفی محاسبه شده با روش آیین نامه بتن ایران است.