ارائه مدل غیرخطی برای رفتار اتصالات خارجی تیر به ستون در ساختمان‌های پیش‌ساخته بتنی

Abstract

با توجه به نیاز روز افزون مسکن در جوامع مختلف، سیستم قاب‌های ساختمانی بتن مسلح پیش‌ساخته یکی از روش‌هایی است که می-توان با بهره‌گیری از آن، اقدام به تولید انبوه ساختمان و مسکن نمود. از سوی دیگر، تجربیات حاصل از زلزله‌های گذشته آسیب‌پذیری لرزه‌ای قابل توجه این ساختمان‌ها را در برابر زلزله خصوصا در ناحیه اتصالات نشان می‌دهد. یکی از نکات مهم در طراحی و اجرای سازه‌های بتنی پیش‌ساخته، چگونگی اتصال المان‌های پیش‌ساخته تیر به ستون می‌باشد که تاثیر بسیار مهم در رفتار لرزه‌ای این سازه‌ها نیز خواهد داشت. در این مقاله سعی شده است با استفاده از رفتار نمونه‌های آزمایشگاهی اتصالات پیش‌ساخته، تخمینی دقیقتر از رفتار لرزه‌ای این اتصالات و مدهای آسیب در آ‌‌ن‌ها بدست آید. بدین منظور دو اتصال خارجی پیش‌ساخته با کربل فولادی و کربل بتنی که دو نمونه از رایج‌ترین اتصالات پیش‌ساخته می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، یک مدل عددی برای لحاظ کردن رفتار غیرخطی این نوع اتصالات در نرم‌افزار Opensees ارائه شده است. برای کالیبره نمودن مشخصات مدل عددی پیشنهاد شده از رفتار نمونه‌های آزمایشگاهی بهره برده شده است. نتایج بررسی و مقایسه رفتار مدل غیرخطی ارائه شده برای رفتار اتصالات پیش ساخته، تطابق مناسبی را با رفتار هیسترزیس نمونه‌های آزمایشگاهی نشان می دهد، به طوریکه پارامترهای رفتار لرزه ای اتصالات مورد بررسی همچون ماکزیمم ظرفیت باربری، سختی اتصال، انرژی اتلافی و ظرفیت شکل‌پذیری زیرسازه در مدل عددی و آزمایشگاهی با اختلافی کمتر از 5 درصد با یکدیگر مطابقت دارند.