امروز:

علت عدم كاربرد مكانیك شكست در طراحی سازه های بتنی

سوال این است که چرا با وجود تحقیقات فراوان از زمینه مكانیك شكست در بتن و با توجه به مزایای آن هنوز استفاده نمی‌شود. پس از شكست غیر منتظره كشتی‌های ازادی و انفجار هواپیماهای كامت و شكست پل‌های بادها نه بزرگ و ریختن سقف استادیوم‌ها به دلیل شكست ناشی از خستگی اعضای فولادی باعث گسترش سریع مكانیك شكست در فلزات گردید. ولی به دلایل زیر در سازه‌های بتنی بكار نمی‌رود.
1- برای استفاده از مكانیك شكست در سازه بتنی هنوز انگیزه قوی اجتماعی و اجبار سیاسی وجود ندارد. زیرا در شكست سازه‌های بتنی عوامل متعددی می‌توانند دخالت داشته باشند كه حتی اگر اثر اندازه یكی از آن باشد، سایر عوامل نیز برای توجیه شكست كافی می‌باشند.
2- برای كاربرد مبانی مكانیك شكست در طراحی باید راه‌حل‌هایی مشخص و استاندارد شده برای اندازه‌گیری پارامترهای شكست (مثل   و  ) وجود داشته باشد. در حالی که روش های زیادی برای اندازه گیری این پارامترها ارائه شده است ولی هر یک به جوابهایی متفاوت منجر می شوند.
3- كاربرد طراحی كلاسیك بر مبنای تنش بسیار آسان است و حتی كاربران با اطلاعات محدود نیز می‌توانند از آن استفاده نمایند. از این رو زمانی می‌توان از مكانیك شكست در آیین‌نامه‌ها استفاده نمود كه بتوان آن را برای كاربر آسان نمود.
4- یكی از مهم‌ترین دلایل عدم كاربرد مكانیك شكست در آیین‌نامه‌ها این است كه با وجود اینكه اثر اندازه مكانیك شكست بسیار مهم است لیكن تعداد ساختمان‌هایی كه دچار شكست ناشی از آن شده‌اند چندان زیاد نمی‌باشد. شاید دلیل این امر استفاده از ضریب‌های ایمنی در طراحی كلاسیك باشد. ضریب بار مورد در آیین‌نامه‌های موجود بسیار بزرگ است و این مقدار بزرگ باعث در نظر گرفتن اثر اندازه در طراحی سازه‌های با ابعاد بزرگ می‌شود. ولی با این وجود بنا به دلایل زیر نمی توان به آن اعتماد نمود.
1- بررسی ها نشان داده است که ضریب بار مرده در آیین نامه تنها می‌تواند تا 28% كاهش مقاومت سازه بر اثر افزایش اندازه را لحاظ نماید. كه این مقدار در بسیاری موارد در مقایسه با اثر اندازه كمتر است1.
2- ضریب بار مرده همان اثر اندازه را كه برای شكست نرم در نظر می‌گیرد برای ترد نیز می‌گیرد در حالی كه در تُرد اثر اندازه بیشتر است
3- در سازه‌های پیش تنیده كه سبك‌ترند اثر اندازه ناشی از ضریب بار مرده نسبتاً كم است، حال آنكه این سازه‌ها تردتر از سازه‌های معمولی بوده و اثر اندازه آنها بیشتر است

ایمان محمد پور نیک بین   
استادیار گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت و عضو انجمن بتن آمریکا

محمد مهدی قربانی
عضو هیات علمی موسسه آموزش عالی اندیشمند لاهیجان


نوشته شده در : یکشنبه 11 شهریور 1397  توسط : عمران عمرانی.    نظرات() .

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic