مشارکت عملکرد میخ‌پرچی در مقاومت برشی بتن در تیرهای مسلح به میلگردهای طولی کامپوزیتی- مروری بر تحقیقات گذشته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد تفت، دانشگاه آزاد اسلامی، تفت، ایران

2 گروه عمران، واحد تفت، دانشگاه آزاد اسلامی، تفت، یزد، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22124/jcr.2026.31511.1718

چکیده

عملکرد میخ‌پرچی میلگردهای طولی یکی از مکانیزم‌های کلیدی انتقال برش در تیرهای بتن مسلح فاقد خاموت است. هدف این پژوهش، ارزیابی کمی سهم عملکرد میخ‌پرچی در مقاومت برشی تیرهای مسلح به میلگردهای پلیمری مسلح به الیاف (FRP)و اعتبارسنجی مدل‌های طراحی موجود است. بدین منظور، یک پایگاه داده شامل نتایج آزمایشگاهی ۵۱۰ تیر بتن مسلح به میلگردهای FRP از تحقیقات گذشته جمع‌آوری و با پیش‌بینی آیین‌نامه‌های ACI 440،CSA S806 و مدل‌های تحلیلی ارائه شده در تحقیقات گذشته مقایسه شد. نتایج نشان داد سهم عملکرد میخ‌پرچی بسته به قطر میلگرد و پوشش بتن، بین ۱۰ تا ۴۰ درصد مقاومت برشی کل متغیر است. ارزیابی مدل‌ها بیانگر آن است که آیین‌نامه CSA S806 با در نظر گرفتن سختی محوری آرماتور، پیش‌بینی دقیق‌تری را با حاشیه ایمنی مناسب ارائه می‌دهد. در مقابل، آیین‌نامه ACI 440.1R-15 ظرفیت برشی را به‌طور محافظه‌کارانه (۲۰ تا ۳۰ درصد کمتر از واقعیت) تخمین می‌زند. همچنین مدل‌های مبتنی بر روش‌های تکاملی (مانند مدل کارا) در مقاومت‌های برشی بالا (بیش از ۴۰۰ کیلونیوتن) دچار خطای برآورد می‌شوند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که برای طراحی بهینه، مدل‌هایی که پارامترهای سختی محوری و اندرکنش پوشش بتن را لحاظ می‌کنند، از دقت بالاتری برخوردار هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Dowel action contribution in shear resistance of concrete beams longitudinally reinforced with composite bars- A state-of-the-art review

نویسندگان [English]

  • Ali Naghibi 1
  • Mohammadreza Javaheri 2
  • Abolfazl Eslami 3
1 Dept. of Civil Engineering, Taft C., Islamic Azad University, Taft, Iran
2 Dept of Civil Engineering, Yazd Branch, Yazd, Iran
3 Dept. of Civil Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Dowel action of longitudinal reinforcement constitutes a key shear transfer mechanism in reinforced concrete beams without transverse reinforcement. This study aims to quantitatively evaluate the contribution of dowel action to the shear strength of concrete beams reinforced with Fiber-Reinforced Polymer (FRP) bars and to validate existing design models. To this end, a comprehensive database comprising experimental results of 510 FRP-reinforced concrete beams was compiled from technical literature and compared with predictions from ACI 440, CSA S806 codes, and analytical models. The results indicate that the contribution of dowel action varies between 10% and 40% of the total shear strength, depending on the bar diameter and concrete cover. Model evaluation demonstrates that the CSA S806 code, by accounting for the axial stiffness of the reinforcement, offers the most accurate prediction with an appropriate safety margin. In contrast, the ACI 440.1R-15 code estimates shear capacity conservatively (20% to 30% lower than actual values). Furthermore, models based on evolutionary methods (such as the Kara model) exhibit estimation errors at high shear strengths (exceeding 400 kN). This research concludes that for optimal design, models that incorporate axial stiffness parameters and concrete cover interaction can be more accurate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear Strength
  • Reinforced Concrete
  • Dowel Action
  • FRP
  • Shear Cracks
  • Longitudinal Reinforcement