ارتقاء عملکرد لرزه‌ای ناحیه اتصال تیر به ستون در ساختمان‌های تیر فولادی- ستون بتنی با استفاده از کامپوزیت‌های سیمانی مهندسی شده

نویسندگان

1 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی ، دانشگاه خلیج فارس بوشهر، بوشهر، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و نقشه‌برداری، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

doi
چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از قاب‌های خمشی مرکب متشکل از ستون‌های بتنی و تیر‌های فولادی (RCS) مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این سیستم با ترکیب بهینه عناصر سازه‌ای فولادی و بتنی از محاسن هر دو سیستم بهره می‌برد. در این نوع سازه‌ها شناخت رفتار ناحیه اتصال تیر به ستون و مکانیسم شکست در اتصالات اهمیت عمده‌ای دارد. جایگزین نمودن بتن ستون در این اتصالات با بتنی توانمند و انعطاف‌پذیر همچون بتن مهندسی شده (ECC) قادر است عملکرد لرزه‌ای این نوع از سازه‌ها را بهبود دهد. در این تحقیق دو نمونه از این اتصالات با تیر میان‌گذر، در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS مدل‌سازی و با نمونه آزمایشگاهی موجود صحت‌سنجی شد. رفتار غیر‌خطی هشت مدل از اتصالات تیر فولادی، ستون بتنی با استفاده از بارگذاری استاتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که عملکرد این اتصالات با محصورشدگی بتن ناحیه اتصال رابطه مستقیم دارد. در ادامه جهت تسهیل جزئیات اتصال و ارتقاء رفتار آن، بتن ECC در دو حالت متفاوت، در گره اتصال و کل ستون، جایگزین بتن معمولی در اتصالات گردید. در پایان پس از مقایسه نتایج عملکرد این نوع از اتصالات، یک مدل پیشنهادی اولیه با بتن ECC ارائه شد که علاوه بر افزایش ظرفیت این اتصالات، رفتار بسیار پایدارتر و مطلوب‌تری از خود نشان می‌دهد.