بررسی رفتار اتصال تیرفلزی با مقطع کاهش یافته به ستونهای بتن آرمه

پس از زلزله های دهه های اخیر که باعث ایجاد خرابی های گسترده در اتصالات تیر به ستون شد، دانشمندان و مهندسان اتصالات جدیدی را برای جلوگیری از شکست های ترد ارائه نمودند. از انواع این اتصالات جدید می توان به اتصال تیرفولادی به ستون بتنی(RCS) و اتصال تیرفولادی با مقطع کاهش یافته به ستون فولادی(RBS) اشاره کرد. اما این اتصالات جدید ایراداتی نیز دارند، مهمترین ایراد اتصال RCS عدم دورشدن کافی مفصل پلاستیک از چشمه اتصال و مهمترین ایراد اتصال RBS باربری کم ستون فولادی در مقایسه با ستون بتنی می باشد. هدف از انجام این پژوهش ترکیب دو اتصال RBS وRCS و بررسی رفتار  اتصال ترکیب یافته جدید است. در اتصال ترکیب یافته، ستون از نوع بتنی بوده و تیر فولادی متصل به ستون دارای مقطع کاهش یافته می باشد. با این ترکیب، هم ایراد اصلی اتصال RCS و هم ایراد اصلی اتصال RBS برطرف خواهد شد. اتصال ترکیب یافته جدید، در حالت ستون عبوری از ناحیه اتصال بوده و از لحاظ موقعیت قرارگیری، از نوع ستون گوشه است. در این مقاله اتصال ترکیب یافته جدید پیشنهادی در نرم افزار مدلسازی شده و تاثیر پارامترهایی چون عمق برش تیر، ضخامت ورق پوششی (کاورپلیت) و ضخامت سخت کننده بررسی شده و با اتصال RCS مقایسه شد. مطالعات پارامترهای ذکر شده روی اتصال پیشنهادی نشان می دهد که عمق برش تیر تاثیر بسزایی در کاهش خرابی فشاری و خرابی کششی بتن دارد و باعث کاهش تنش در کاورپلیت، سخت کننده و آرماتورها می گردد. افزایش ضخامت ورق پوششی نیز خرابی فشاری و کششی بتن و جذب انرژی اتصال را افزایش داده و باعث کاهش تنش در کاورپلیت می شود همچنین باعث انتقال مفصل پلاستیک بر روی تیر می شود. افزایش ضخامت سخت کننده نیز خرابی فشاری و کششی بتن، تنش سخت کننده و تنش آرماتورها را کاهش می دهد و همچنین باعث افزایش تنش در کاورپلیت شده و به مقدار اندکی جذب انرژی اتصال را افزایش می دهد. بطور کلی جایگزینی تیر با مقطع کاهش یافته بجای تیر معمولی در اتصال مرکب باعث بهبود عملکرد اتصال میگردد.

کلیدواژه ها:

اتصال RCS ، اتصال RBS ، تحلیل اجزای محدود ، عمق برش تیر ، ستون بتنی ، تیر فولادی