بهبود رفتار اتصال تیر به ستون فولادی پرشده با بتن با تقویت ستون در ناحیه اتصال

استفاده از ستون های فولادی پرشده با بتن در ساختمان های مرتفع توجه زیادی را به خود جلب کرده است و علت آن مزایای این ستون ها نسبت به ستون های بتنی و فولادی متعارف می باشد. در سال های اخیر جدا از مزایای آن، اتصالات تیر به ستون فولادی پر شده با بتن با چالش هایی مهمی همراه است. از جمله این چالش ها می توان به نحوه انتقال بار از جداره فولادی به بتن، توزیع مناسب تنش، ممانعت از ایجاد تمرکز تنش و خزش بتن اشاره نمود. با توجه به خزش بتن به مرور زمان توزیع نیروها می تواند دست خوش تغییرات باشد. در پژوهش حاضر نوع جدیدی از اتصال تیر به ستون به منظور بهبود رفتار در ناحیه اتصال مطرح گردیده که با افزایش سطح مقطع ستون در ناحیه اتصال همراه است. در این مقاله به بررسی عددی رفتار اتصال مطرح شده پرداخته شده است. نمونه ها در نرم افزار اجزا محدود ABAQUS مدلسازی و از تحلیل استاتیکی غیرخطی استفاده شده است. نمونه ها تحت بار چرخه ای تحلیل و منحنی های لنگر-دوران استخراج گردیده است. همچنین تاثیر استفاده از مقاطع ارتقاء یافته (UCFT) در ناحیه اتصال نیز بررسی شده است. بررسی های عددی حاکی از آن است که اتصال جدید معرفی شده می تواند تنش در نواحی انتقال بار از جداره به بتن هسته را کاهش، مقاومت نهایی اتصال را تا ۸۸/۱۴درصد، میزان جذب انرژی تا ۳۴/۶۶ درصد، سختی دورانی تا ۹۴/۱۳درصد و فاصله مفصل پلاستیک از بر ستون را افزایش داده و در مجموع عملکرد اتصال را بهبود بخشد. همچنین استفاده از مقطع ارتقاء یافته نسبت به مقاطع معمولی متداول می تواند باعث افزایش مقاومت نهایی اتصال تا ۸۶/۸ درصد، میزان جذب انرژی تا ۳۹/۳۷ درصد و سختی دورانی تا ۹۴/۷درصد گردد.

کلیدواژه ها:

اتصال خمشی پیشنهادی ، جذب انرژی ، رفتار چرخه ای ، ستون های فولادی پر شده با بتن ، ظرفیت خمشی