Finite element analysis of reinforced concrete T-beams with multiple web openings under impact loading

Other Title(s)

التحليل باستخدام العناصر المحددة لعتبات خرسانية مسلحة ذات مقطع (T)‎ حاوية على فتحات وتره متعددة تحت تأثير الحمل الصدمي

Joint Authors

al-Uqayli, Nizar Kamil Ali
al-Shammari, Abir Husayn

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 20, Issue 6 (30 Jun. 2014), pp.15-27, 13 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2014-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

13

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

في هذه الدراسة تم عمل تحليل ثلاثي الأبعاد باستخدام طريقة العناصر المحددة عن طريق البرنامج التحليلي ANSYS و ذلك لتمثيل عتبات خرسانية مسلحة ذات مقطع (T) تحتوي على فتحات وترة متعددة دائرية الشكل خاضعة لحمل صدمي.

تم اعتماد ثلاث متغيرات تصميمية تضم : حجم و موقع و عدد الفتحات.

تم تسليط الحمل الصدمي على 12 نموذج من العتبات الخرسانية المسلحة بسيطة الإسناد في نقطة واحدة تقع منتصف الفضاء.

النتائج التي تم الحصول عليها و التي هي بدلالة مخططات هطول منتصف الفضاء مع الزمن تم مقارنتها مع نتائج النموذج المرجعي الغير حاوي على فتحات حيث إن الهطول الأقصى هو مؤشر مهم لتحديد مستوى الضرر للعتبات الخاضعة للحمل الصدمي.

تم اعتماد نتائج ثلاث عتبات مفحوصة عمليا من أجل معايرة البرنامج.

جميع النماذج لها مقطع و فضاء مماثل للعتبات المفحوصة عمليا.

قطر فتحات العتبات المفحوصة عمليا يساوي 110 ملم.

ثلاثة أقطار أخرى تم دراستها (50, 80, 130 ملم) و كذلك تم دراسة موقع الفتحات نسبة إلى موقع الحمل الصدمي (بداية الفتحة تتغير بمسافة d0، d0.5، d1، d1.5 من موقع الحمل) و كذلك عدد الفتحات متغير (2، 4، 6 فتحات).

النتائج المستحصلة بينت أن العتبات ذات فتحات دائرية بقطر 22% من عمق الوترة لها تأثير قليل على هطولها.

من ناحية أخرى فإن عمل فتحات دائرية بقطر 35% و 57% من عمق الوترة يزيد من الهطول الأقصى لمنتصف الفضاء بنسبة 23% و 43% على التوالي.

كذلك بينت النتائج بأن الفتحات ذات مسافة أكبر أو تساوي d 1.5 من موقع الحمل الصدمي ليس لها تأثير على هطول العتبات الحاوية على تلك الفتحات.

Abstract EN

In this study, a three-dimensional finite element analysis using ANSYS 12.1 program had been employed to simulate simply supported reinforced concrete (RC) T-beams with multiple web circular openings subjected to an impact loading.

Three design parameters were considered, including size, location and number of the web openings.

Twelve models of simply supported RC T-beams were subjected to one point of transient (impact) loading at mid span.

Beams were simulated and analysis results were obtained in terms of mid span deflection-time histories and compared with the results of the solid reference one.

The maximum mid span deflection is an important index for evaluating damage levels of the RC beams subjected to impact loading.

Three experimental T-beams were considered in this study for calibration of the program.

All models had an identical cross-section and span similar to those of the experimental beams.

The diameter of the openings of the experimental beams was 110 mm.

Three other diameters were varied (50, 80 and 130) mm.

The location of the face of the opening with respect to the location of impact loading was investigated (the face of the opening at distance varied 0d, 0.5d, 1d and 1.5d from the location of loading, where d is the effective depth) and the number of web openings was varied (2,4 and 6) openings.

All modeled beams subjected to dropping mass of 24.5 kg with height of drop of 250 mm (as for the experimental beams).

Results obtained from this study showed that the behavior of beams with circular openings of diameter equal to 22% the web depth has a small effect on the response of the RC T-beams.

On the other hand, introducing circular openings with a diameter equal to 35% and 57% of the web depth (80 and 130 mm) increases the maximum mid span deflection by 23% and 43% respectively.

Results also showed that, openings with a distance greater than or equal to 1.5 d from the location of impact loading have no effect on the deflection of the RC beams.

American Psychological Association (APA)

al-Uqayli, Nizar Kamil Ali& al-Shammari, Abir Husayn. 2014. Finite element analysis of reinforced concrete T-beams with multiple web openings under impact loading. Journal of Engineering،Vol. 20, no. 6, pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377238

Modern Language Association (MLA)

al-Uqayli, Nizar Kamil Ali& al-Shammari, Abir Husayn. Finite element analysis of reinforced concrete T-beams with multiple web openings under impact loading. Journal of Engineering Vol. 20, no. 6 (Jun. 2014), pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377238

American Medical Association (AMA)

al-Uqayli, Nizar Kamil Ali& al-Shammari, Abir Husayn. Finite element analysis of reinforced concrete T-beams with multiple web openings under impact loading. Journal of Engineering. 2014. Vol. 20, no. 6, pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377238

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

يتضمن ملاحق : ص. 20-27

Record ID

BIM-377238