بررسی مشکلات مدل سازی اجزای محدود دال های بتن آرمه

برخی نواحی در دال های بتن آرمه وجود دارند که در حین یک تحلیل الاستیک خطی باعث ایجاد تنش های بینهایت بزرگی میشوند و به نقاط تکین معروف هستند. از یک سو نقاط تکین، نواحی اطراف خود را تحت تاثیر قرار داده و باعث افزایش کاذب تنش ها و نیروهای درونی این نواحی میشوند. از سوی دیگر بر خلاف انتظار ریزتر کردن شبکه در این نواحی نه تنها باعث دقیقتر شدن نتایج نمیشود بلکه افزایش کاذب تنشها را نیز به دنبال خواهد داشت. نقاط تکین در یک دال بتنی در اطراف این نواحی تشکیل میشود: تکیه گاه خطی غیرپیوسته، دیوارهائی که درون دال به پایان میرسند، گوشه های با زاویه منفجره در دالهای مورب، گوشه های باز داخل شونده، بازشوها و زیر بار متمرکز. سازه های واقعی بتنآرمه به دلیل ترک خوردن و تسلیم شدن در نواحی با تنش زیاد، تکینگی از خود نشان نمی دهند. طبیعی است که طراحی بر اساس این تنشها و نیروهای بسیار زیاد و غیرواقعی منجر به یک طرح غیراقتصادی خواهد شد. در نتیجه، انجام یک تحلیل اجزای محدود مناسب که اثرات نقاط تکین را از مدل حذف کرده و یا به حداقل برساند، میتواند بسیار اقتصادی و کارا باشد. هدف از این مطالعه، معرفی برخی موارد شایع تکینگی در دال های بتن آرمه میباشد. سپس نتایج تحلیل الاستیک خطی برخی نرم افزارهای پرکاربرد در مهندسی عمران در اطراف این نقاط ارائه میشود. برای بررسی میزان صحت نتایج این نرم افزارها، از نتایج تحلیل اجزای محدود غیرخطی استفاده میگردد. نتایج حاکی از تطبیق نتایج تحلیلهای خطی و غیرخطی در طول دهانه دال و دور از محل تکینگی میباشد. اما در محل تکینگی، نتایج تحلیل خطی این نرمافزارهای پرکاربرد بسیار نامناسب است.

کلیدواژه ها:

اجزای محدود ، تحلیل خطی ، تحلیل غیرخطی ، دال بتن آرمه ، نقاط تکین