شبيه سازي و مطالعه رفتار نيرو جابجايي تيرهاي بتن آرمه تحت خوردگي

كارشناسي ارشد

چكيده چندين دهه است كه نگراني درباره ي آسيب خوردگي در سازه هاي بتن مسلح وجود دارد و آزمايش هايي به منظور مطالعه ي تأثير خوردگي بر توانايي تحمل خمشي و برش تيرهاي بتن مسلح، انجام شده است. بر اساس اين آزمايش ها همزمان با افزايش خوردگي، مقاومت پيوستگي بين ميلگردها و بتن در ابتدا به مقدار كمي افزايش پيدا مي كند و سپس كاهش مي يابد. مطالعات نشان داده است كه اين افزايش ابتدايي مقاومت به دليل افزايش حجم فولاد در زمان زنگ زدگي است كه باعث پر شدن خلل و فرج بين فولاد و بتن مي شود و در نتيجه پيوستگي آنها را افزايش مي دهد. در ادامه ي اين روند، بسته به مقدار پوشش (كاور) بتن، اين افزايش حجم موجب ترك در پوشش (كاور) بتن مي شود و مقاومت كاهش مي يابد. از آنجايي كه اين قبيل مطالعات عموما به صورت آزمايشگاهي است و استفاده از نتايج آن منوط به صرف هزينه هاي مالي و زماني مي‌باشد، در اين تحقيق با استفاده از نرم افزار ABAQUS به تحليل رفتار تيرهاي بتن آرمه تحت تأثير خوردگي پرداخته شد. براي اين منظور ابتدا تيرهاي بتني مسلح سالم مدل و با نتايج آزمايشات موجود در ادبيات فني، صحت مدلسازي تاييد شد، سپس تيرهاي تحت خوردگي كه نتايج آزمايشگاهي آنها از قبل مشخص بود در نرم افزار ABAQUS مدل شدند و نتايج آنها با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شد و در نهايت نمودار P - ∆ براي نمونه هاي نرم افزاري تهيه و ارائه شدند. در طي اين مدلسازي ها اثرات محل خوردگي، ميزان و شدت خوردگي، نوع بتن، مقاومت بتن بر رفتار تيرهاي تحت تأثير خوردگي مورد بررسي قرار گرفت. پس از بررسي بر روي 5 تير در حالات مختلف خوردگي، مطالعات بر روي نيروي لازم براي رسيدن به افت مجاز تير در 30% خوردگي به تفكيك به اين صورت به نتيجه رسيد كه تأثير خوردگي در بخش فشاري به تنهايي 4% ، در بخش كششي به تنهايي 14% ، براي خوردگي در آرماتورهاي كششي و فشاري و خاموتهاي بخش تكيه گاهي 7% ، و براي خوردگي كلي 22% نيروي لازم براي افت مجاز تير را كاهش مي دهد. واژه‌هاي كليدي: خوردگي در سازه¬هاي بتن¬آرمه، ظرفيت خمشي، تحليل المان محدود، نرم افزار ABAQUS، نمودار P - ∆

189020

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمد قانوني بقا

سازه

دكتر محسنعلي شايانفر