مروری بر روش بست و بند (STM) در تحلیل و طراحی اعضای بتنی از مبانی نظری تا رویکردهای نوین و بهینه سازی

طراحی ایمن و دقیق نواحی ناپیوستگی در سازه های بتنی نظیر تیرهای عمیق و اتصالات به دلیل حاکمیت توزیع غیرخطی کرنش و عدم اعتبار فرضیات کلاسیک، خمش همواره چالش برانگیز بوده است. روش بست و بند (STM) به عنوان یک مدل خرپایی فرضی که جریان نیروها را در عضو ترک خورده شبیه سازی می کند راهکاری منطقی و پذیرفته شده در آیین نامه ها برای حل این چالش است. اهمیت این پژوهش در واکاوی سیر تکامل این روش از مدل های تعادلی ساده تا مدل های پیچیده محاسباتی جهت رفع محافظه کاری های موجود در طراحی است. در این مقاله ضمن تبیین اصول نظری پلاستیسیته کران پایین و اجزای مدل بست، بند و گره، روش های توسعه یافته نظیر STM غیرخطی، مدل های شبکه ای (GSTM) و بهینه سازی هندسی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته های حاصل از مرور ادبیات و مطالعات موردی نشان می دهد که اگرچه روش سنتی STM تضمین کننده ایمنی سازه است اما ضرایب کاهش مقاومت فعلی در آیین نامه ها می تواند تا ۵۰ درصد ظرفیت واقعی را نادیده بگیرد. همچنین نتایج آزمایشگاهی اخیر بیانگر آن است که استفاده از آرماتوربندی با پیکربندی خرپایی مبتنی بر STM، نسبت به خاموت های قائم سنتی می تواند ظرفیت باربری تیرهای عمیق را تا ۲۰ درصد افزایش داده و عرض ترک ها را به طور موثرتری کنترل نماید.

کلیدواژه ها:

روش بست و بند ، بتن ، مسلح تیر ، عمیق ، ناحیای ناپیوسته