تاثیر آرایش های مختلف میلگردهای عرضی بر رفتار ستون های بتنی در بارگذاری ناگهانی

با توجه به اینکه سازه های معمول فقط در برابر بارهای ثقلی و لرزه ای طراحی می شوند، نیاز است عملکرد این سازه ها در برابر بارگذاری های سریع نیز موردبررسی قرار گیرد تا در صورت لزوم در برابر این آسیب مقاوم و محافظت شوند. در این مقاله اثر آرایش میلگردهای عرضی و فواصل آن ها بر عملکرد المان های تیر- ستون در برابر بار انفجاری مطالعه شده است. بدین منظور 13 مدل مختلف با آرایش میلگردهای عرضی متفاوت تحت انفجار نزدیک با 25 کیلوگرم TNT قرار گرفت. مدل سازی به روش اجزا محدود در نرم افزار اتوداین (Autodyn) انجام شد و پارامترهای مدل سازی انفجار، مدل های رفتاری المان بتنی و میلگردها، ابعاد مش بندی هوا و المان بتنی از مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایش میدانی انفجار در مطالعات پیشین تعیین و صحت سنجی شدند. در این پژوهش پنج تیپ آرایش میلگرد عرضی متناسب با فواصل خاموت ها و 3 نوع شکل خاموت گذاری مدل سازی شدند. برای آرایش خاموت ها، خاموت مربعی، خاموت مربعی همراه با سنجاق و خاموت مربعی همراه خاموت لوزی شکل استفاده شد. میزان تغییر شکل و نحوه خرابی المان ها به عنوان معیار عملکرد حالت های مختلف باهم دیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد به ازای مقدار آرماتور ثابت، المان تیر -ستون با خاموت مربعی همراه با سنجاق، تغییر شکل کمتر و عملکرد بهتری نسبت به سایر آرایش های خاموت عرضی دارد، به طوری که میزان حداکثر تغییر شکل در مدل A-1 (خاموت مربعی) 65 میلی متر و در مدل D-2 (خاموت مربعی همراه با سنجاق)، 26 میلی متر به دست آمده است که کاهش 60 درصدی را نشان می دهد و همچنین خرابی در طول المان برای مدل D-2 مشاهده نمی شود.