ارزیابی عددی پیوند بتن و ورقهای فولادی با هندسه های مختلف

استفاده از سازههای بتن مسلح در بسیاری از کشورها از جمله ایران رواج فراوانی دارد. با این حال ساخت این نوع سازهها، اثرات زیست محیطی فراوانی دارد. تخمین زده می شود که بیش از ۹ درصد دی اکسید کربن تولیدی در زمین ، ناشی از تولید بتن و میلگردهای درون بتن ، است . حجم استفاده از بتن و فولاد در ساخت و ساز را می توان به روشهای مختلف کاهش داد. یکی از این روشها، طراحی و ساخت بهینه ی سازهها می باشد. میلگردهای فولادی که به صورت سنتی در سازهها استفاده می شوند، محدودیت های اجرایی فراوانی در پیادهسازی طرح بهینه دارند. استفاده از ورقهای فولادی برشخورده با شکل دلخواه، یکی از روشهای نوین برای ساخت سازههای بتن مسلح ، مطابق با طرحهای به دست آمده از روشهای بهینه یابی است . با این حال تامین مقاومت کافی پیوند بین ورقها و بتن ، از چالش های این تکنولوژی جدید می باشد. در این تحقیق و در ادامه پژوهش های آزمایشگاهی قبلی ، بتن و ورقهای فولادی با هندسه های مختلف ، به صورت عددی و با روش المان محدود غیرخطی مدل شد. اثر پارامترهای هندسی لبه های ورق بر قفل شدگی مکانیکی بین ورقهای فولادی و بتن بررسی شد. جهت مدلسازی رفتار بتن از مدل پلاستیسیته خرابی بتن استفاده شد و همچنین اتصال بین ورقها و بتن با سطوح چسبنده دارای اصطکاک مدل شد. نتایج ، نشاندهنده ی عدم وابستگی مقاومت پیوند ورقهای فولادی و بتن به زاویه ی لبه های ورقهای فولادی می باشد.

کلیدواژه ها:

مقاومت پیوند ، مدلسازی عددی ، المان محدود غیرخطی ، قفل شدگی مکانیکی