مدلسازي تحليلي منحني بار-تغيير‌مكان در تيرهاي بتني مسلح

Analytical Modeling of Load-Deflection Curve in Reinforced Concrete Beams

گاهي در برخي از آزمايش‌هاي اندازه‌گيريِ تغيير‌مكان ابزار مورد استفاده براي اندازه گيري در لحظه‌اي كه تير در آستانه‌ي شكست ميباشد آسيب مي‌بيند. به علت اين آسيب‌ديدگي و ناكافي بودن مقدار اطلاعاتِ بدست‌آمده از منحني بار-تغيير‌مكان تير، استفاده از روشي جايگزين ناگزير به نظر مي‌رسد. در رابطه بار-تغيير‌مكان تير بتني مسلح، تير رفتاري الاستوپلاستيك دارد و رابطه‌ي بين بار و تغيير‌مكان مي‌تواند توسط يك روش تحليلي بدست آيد. هدف اصلي اين تحقيق ارايه يك روش تحليلي براي يافتن رابطه بين بار و تغيير‌مكان تيرهاي بتني مسلح در شرايطي است كه ابزار‌هاي اندازه‌گيري دقيق در طول انجام آزمايش آسيب ببيند. براي اين منظور، ابتدا سه نمونه تير بتني مسلح براي مدل آزمايشگاهي ساخته شده، آزمايش خمش 4 نقطه بر روي نمونه‌ها انجام شده و سختي نمونه تير بتني اندازه‌گيري شده است. سپس يك مدل تحليليِ الاستوپلاستيك پيشنهاد شده و سختي تير با مدل تحليلي نيز محاسبه شده و در پايان نتايج دو مدل با يكديگر مقايسه شده‌اند. مقايسه نتايجِ دو مدل نشان مي دهد كه درصد خطاي مدل تحليلي كم تر از 9درصد بوده و در نتيجه مدل تحليلي پيشنهادي سازگاري خوبي با نتايج آزمايشگاهي دارد. در نتيجه اين روش تحليلي براي بدست آوردن منحنيِ فوق‌الذكر در هنگامي كه ابزارهاي اندازه‌گيري تغيير‌مكان آسيب مي بينند مفيد است.

During some deflection tests of concrete beams, the measurement instruments are damaged in the concrete failure moment. Because of this damage, load-deflection data becomes insufficient and therefore application of a better method is in need. In the load-deflection relation, the reinforced concrete beam has an elastoplastic behavior and an analytical model can obtain load-deflection curve. The aim of this paper is to propose an analytical model to figure out the load-deflection curve in the situation that the measurement instruments are damaged. For this purpose, an experimental model is initially built and concrete strength parameters are calculated through the 4-point test. Then an elastoplastic analytical model is proposed and the same parameters are calculated again. Comparison of the results of two models shows that the error rate of the analytical model is less than 9 percent. Hence, the proposed model has a good agreement with the experimental model and is useful when the measurement instruments are damaged during the test.