تأثير آرايش‌هاي مختلف ميلگردهاي عرضي بر رفتار ستون‌هاي بتني در بارگذاري ناگهاني

با توجه به اينكه سازه‌هاي معمول فقط در برابر بارهاي ثقلي و لرزه‌اي طراحي مي‌شوند، نياز است عملكرد اين سازه‌ها در برابر بارگذاري‌هاي سريع نيز موردبررسي قرار گيرد تا در صورت لزوم در برابر اين آسيب مقاوم و محافظت شوند. در اين مقاله اثر آرايش ميلگردهاي عرضي و فواصل آن‌ها بر عملكرد المان‌هاي تير ستون در برابر بار انفجاري مطالعه شده است. بدين منظور 13 مدل مختلف با آرايش ميلگردهاي عرضي متفاوت تحت انفجار نزديك با 25 كيلوگرم TNT قرار گرفت. مدل‌سازي به روش اجزا محدود در نرم‌افزار اتوداين (Autodyn) انجام شد و پارامترهاي مدل‌سازي انفجار، مدل‌هاي رفتاري المان بتني و ميلگردها، ابعاد مش بندي هوا و المان بتني از مقايسه نتايج عددي با نتايج آزمايش ميداني انفجار در مطالعات پيشين تعيين و صحت سنجي شدند. در اين پژوهش پنج تيپ آرايش ميلگرد عرضي متناسب با فواصل خاموت‌ها و 3 نوع شكل خاموت گذاري مدل‌سازي شدند. براي آرايش خاموت‌ها، خاموت مربعي، خاموت مربعي همراه با سنجاق و خاموت مربعي همراه خاموت لوزي شكل استفاده شد. ميزان تغيير شكل و نحوه خرابي المان‌ها به‌عنوان معيار عملكرد حالت‌هاي مختلف باهم ديگر مقايسه شدند. نتايج نشان داد به ازاي مقدار آرماتور ثابت، المان تير –ستون با خاموت مربعي همراه با سنجاق، تغيير شكل كمتر و عملكرد بهتري نسبت به ساير آرايش‌هاي خاموت عرضي دارد، به‌طوري كه ميزان حداكثر تغيير شكل در مدل A1 (خاموت مربعي) 65 ميلي‌متر و در مدل D2 (خاموت مربعي همراه با سنجاق)، 26 ميلي‌متر به‌دست‌آمده است كه كاهش 60 درصدي را نشان مي‌دهد و همچنين خرابي در طول المان براي مدل D2 مشاهده نمي‌شود.