مدل سازی عددی و بررسی رفتار تیرهای ساندویچی فولاد - بتن - فولاد دارای اتصال دهنده های برشی آرماتور دوسر رزوه با آرایش یکنواخت

سازه های ساندویچی فولاد - بتن - فولاد (SCS) از دو رویه فولادی نازک با مقاومت بالا و یک هسته بتنی با وزن مخصوص و مقاومت کمتر تشکیل می شوند. اتصال میان رویه های فولادی و هسته بتنی توسط اتصال دهنده های برشی تامین شده و این ترکیب مصالح فولاد و بتن به توسعه سازه های موثر و ایمن در قالب سازه های مرکب منجر شده است. یکی از مهم ترین انواع این سیستم ها تیرهای ساندویچی SCS هستند که با کاهش وزن، امکان کاهش ابعاد مقطع، هزینه ساخت و خسارات ناشی از بارهای وارده را فراهم می کند. در میان اتصال دهنده های موجود اتصال دهنده برشی آرماتور دوسر رزوه از گزینه های کارآمد بوده و رفتار برشی بین لایه ای آن در این پژوهش بررسی شده است. اتصال دهنده برشی آرماتور دوسر رزوه در مقایسه با سایر اتصال دهنده ها مزایای قابل توجهی از جمله سهولت اجرا، عدم محدودیت در ضخامت اعضا، هزینه کمتر و مقاومت برشی بالاتر را دارا می باشد. علاوه بر این عملکرد مناسب این نوع اتصال دهنده در انتقال برش و ایجاد یکپارچگی مطلوب میان اجزای سازه ای آن را به گزینه ای قابل اعتماد در سیستم های مرکب تبدیل کرده است. همچنین قابلیت تطبیق پذیری بالای آن در شرایط اجرایی مختلف کاربرد آن را در پروژه های مهندسی افزایش می دهد. در گام نخست، یک نمونه آزمایشگاهی تیر SCS مجهز به اتصال دهنده آرماتور دوسر رزوه با یک چینش یکنواخت تحت آزمایش خمش سه نقطه ای با بارگذاری تدریجی مورد مطالعه قرار گرفت. سپس نمونه مذکور در نرم افزار ABAQUS مدلسازی شد و نتایج عددی از نظر نمودار بار-جابجایی و الگوی خرابی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و صحت سنجی گردید. در ادامه، به منظور بررسی اثر ضخامت هسته بتنی سه مدل با ضخامت های ۹۰، ۱۱۰ و ۱۳۰ میلی متر تحلیل شدند. نتایج نشان داد افزایش ضخامت هسته بتنی از ۷۰ به ۱۳۰ میلی متر موجب بهبود قابل توجه مقاومت خمشی و افزایش حدودی برابر با ۴۹ درصد می شود.