رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره ای تقویت شده به وسیله ورق های CFRP

Abstract

مزایای قاب ساخته شده از ستون بتنی و تیر فولادی (RCS) باعث استفاده روزافزون آنها در سازه‌ها شده است. از جمله ضعف این سازه‌ها جزئیات اجرایی پیچیده‌ برای اتصال تیر به ستون است. در این مقاله رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره‌ای بصورت آزمایشگاهی و تحلیلی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی دو اتصال خارجی RCS با ستون دایره‌ای ساخته و آزمایش شده است. در نمونه اول طبق راهنمای طراحی سازه‌های کامپوزیت تیر فولادی به ستون بتنی (ASCE 1994) به منظور جلوگیری از شکست فشاری بتن از تنگ‌های نزدیک به هم به فاصله 25 میلی‌متر استفاده شده است. در نمونه دوم فاصله تنگ‌های استفاده شده به حداکثر مقداری که آئین نامهACI-318-14 مجاز دانسته (75 میلی متر) افزایش داده شده و برای مقاوم سازی در بالا و پایین تیر از دورپیج ورق های پلیمری مسلح شده با الیاف کربنی (CFRP) استفاده شده است. نتایج آزمایش‌ نشان می‌دهد که هر دو نمونه دارای رفتاری شکل پذیر بوده و دارای مقاومت زیادی در جابجای‌های نسبی بالا هستند. تقویت نمونه دوم به وسیله ورق های CFRP باعث افزایش 13 درصدی مقاومت نهایی اتصال شده است. همچنین شکل پذیری نمونه تقویت شده افزایش یافته است. بنابراین استفاده از ورق‌های FRP می‌تواند جایگزین مناسبی برای اتصال‌های پیچیده RCS گردد. در بخش تحلیلی بررسی رفتار اتصال، هر دو نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار آباکوس مدل شد و نمودار پوش نیرو- جابجایی تحلیلی و آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که رفتار اتصال‌ها به درستی توسط مدل‌های تحلیلی قابل پیش بینی است.