بررسی عرض موثر شاه تیرهای مرکب فولادی-بتنی

یکی از عوامل مهم که در تعیین ظرفیت باربری تیرهای مرکب نقش مهمی ایفا می کند، عرض موثر آن ها است. علی رغم مطالعات فراوانی که درباره عرض موثر تیرچه های مرکب صورت گرفته است، هنوز شاه تیر های موجود در سیستم سقف های مرکب -بنا به دلایلی و در جهت اطمینان- غالبا" به صورت غیرمرکب و بدون لحاظ کردن اثر دال بتنی طراحی می شوند که این امر می تواند منجر به غیراقتصادی شدن طرح گردد. با توجه به اینکه تا کنون عرض موثر این قبیل شاه تیرها بررسی نشده است، در این مقاله عرض موثر شاه تیرهای مرکب در قاب های ساختمانی ساده ابتدا با فرض رفتار الاستیک- خطی از طریق روش اجزای محدود مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای این منظور، تعدادی شاه تیر مرکب با نسبت های S/L مختلف به صورت دو سر مفصل با توجه به تقارن و یا عدم تقارن پانل های مجاور و همچنین با در نظر گرفتن اثر تیرچه های فرعی مرکب تحلیل شده و تغییرات مقادیر عرض موثر آنها در طول دهانه محاسبه گردید. در ادامه جهت بررسی اثر ترک خوردگی و خرابی دال بتنی در میزان عرض موثر این نوع از شاه تیرها، تعدادی از نمونه ها به روش غیرخطی نیز تحلیل شده و عرض موثر آنها مجددا" محاسبه گردید. مقایسه مقادیر عرض موثر بدست آمده از تحلیل عددی با مقادیر پیشنهادی مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان ایران نشان می دهد که این قبیل شاهتیرهای مرکب -حتی با وجود اثرات تیرچه های مرکب متعامد و عملکرد دوجهته دال بتنی- قادر به تامین عرض موثر مقررات ملی ساختمان بوده و می توان آنها را بصورت مرکب تحلیل و طراحی نمود.

کلیدواژه ها:

Composite beam ، Steel girder ، Finite element method ، Nonlinear analysis ، Concrete slab ، شاه تیر مرکب ، مدل اجزاء محدود ، عرض موثر ، تیرچه مرکب ، رفتار غیرخطی