تحلیل عددی تیرهای عمیق با بتن سبک تحت اثر بارگذاری استاتیکی از بالا

در سازه های بتن مسلح تیرها یکی از اعضای اصلی در مسیر انتقال بار هستند . رفتار تیرها وابسته به نسبت دهانه به عمق ، لاغری و پارامترهای دیگر است . زمانی که نسبت دهانه آزاد به عمق کلی آنها کمتر از 4 باشد توزیع تنش و کرنش در مقطع به صورت غیر خطی خواهد بود که از این نوع تیرها به تیر عمیق تعبیر می شود . به همین دلیل رفتار و روشهای تحلیل این اعضا با تیرهای معمولی متفاوت است . نیاز به استفاده از سازه هایی با وزن کمتر مهندسان را به سمت استفاده از بتن سبک سوق داده است . از این رو مقاومت و پایداری تیرهای با بتن سبک نیازمند بررسی ها و تحلیل های دقیق و صحیح است . روشهایی که برای تحلیل و طراحی تیرهای عمیق توسعه یافته اند عموما بر مبنای مطالعات بر روی تیرهای عمیق با بتن معمولی بوده است . لذا نیاز به صحت سنجی آنها برای بتن سبک احساس می شود . اهمیت این موضوع زمانی مشخص می شود که عوامل مهمی مانند ترد شکن بودن بتن سبک نسبت به بتن معمولی مورد توجه قرار گیرد . در این بررسی پس از صحت سنجی مدل عددی ساخته شده در نرم افزار بر مبنای نتایج آزمایشگاهی موجود ، به بررسی تعدادی از پارامترهای موثر بر مقاومت نهایی تیرهای عمیق با بتن سبک پرداخته شده است . نتایج نشان می دهد که عواملی مانند مقاومت بتن و ضخامت جان تاثیر بسزایی در میزان بار نهایی دارد و اثر عواملی مانند آرماتور جان کمتر است . با افزایش مقاومت بتن میزان باربری تیر 10 درصد افزایش و میزان تغییر مکان حداکثری نیز تا 18 درصد کاهش می یابد . با افزایش ضخامت جان میزان مقاومت نهایی تا 3 برابر افزایش می یابد . همچنین نتایج حاکی از آن است که با افزایش آرماتورهای افقی به میزان 10 درصد ، بار نهایی به میزان 5 درصد افزایش می یابد . فاکتور دیگر تاثیر گذار در میزان باربری اثر اندازه است که نمی توان آن را نادیده گرفت . این اثر می تواند موجب افزایش یا کاهش مقاومت نهایی تیر تا میزان 50 درصد گردد ، موضوعی که تا کنون در آیین نامه های طراحی لحاظ نشده است و نیاز به مطالعه و بررسی بیشتر دارد .