Reliabilitybased criterion for maximum reinforcement ratio of reinforced concrete beam sections تطوير صيغة تعتمد على أسس الموثوقية للنسبة القصوى لحديد التسليح للكمرات الخرسانية المسلحة

Abstract

This paper presents a reliabilitybased approach for the maximum reinforcement ratio of reinforced concrete flexural members The study was based on sensitivity analysis of beams at their flexural limit state The statistical characteristics of strength parameters under the prevailing construction practices in Saudi Arabia are employed The maximum reinforcement ratio specified by ACI 318 M95 is critically examined At the maximum reinforcement and employing local materials (concrete and reinforcement) the probability of brittle flexural failure was found to be higher than that reported in literature This is mainly attributed to the high yield strength of the reinforcement and low compressive strength of the concrete Two approaches were proposed to control the probability of brittle failure The first approach includes replacing the nominal strength values of reinforcement and concrete by the corresponding mean values in the ACI formula for maximum reinforcement ratio The second approach includes determination of the acceptable probability of brittle failure at the limit state and calculation of the maximum reinforcement ratio from the relationships developed in this study

يقدم هذا البحث صيغة تعتمد على أسس نظرية الموثوقية للنسبة القصوى لحديد التسليح في الكمرات الخرسانية المسلحة وذلك عند استخدام حديد التسليح والخرسانة المصنعين في المملكة ويتضمن البحث دراسة احتمالية الانهيار غير المرن في الكمرات عند الحالة الحدية لعزم الثني نتيجة في قيم عناصر المقاومة ونسبة حديد التسليح كما تشمل الدراسة اختبار القيمة القصوى لنسبة حديد التسليح المعتمدة في مواصفات المعهد الأمريكي للخرسانة حيث وجد أنه عند استخدام تلك الصيغة مع خصائص المواد المصنعة محليا فإن احتمالية الانهيار غير المرن أعلى من تلك القيم المعروفة عالميا وذلك لارتفاع مقاومة الخضوع لحديد التسليح وانخفاض مقاومة الضغط في الخرسانة وقد تم اقتراح أسلوبين للحد من حدوث الانهيار غير المرن في الكمرات الخرسانية المسلحة يتضمن الأسلوب الأول استبدال قيم المقاومة الإسمية للخرسانة وحديد التسليح بالمتوسط الفعلي لتلك القيم وذلك في الصيغة المعتمدة في مواصفات المعهد الأمريكي ويتضمن الأسلوب الثاني تحديد احتمالية مقبولة للانهيار غير المرن وحساب القيم القصوى لنسبة حديد التسليح على هذا الأساس من العلاقات التي تم تطويرها في هذه الدراسة