ارائه و دسته بندی اتصالات خمشی در ساختمان های پیش ساخته بتنی

چکیده استفاده از سازه های بتنی با قطعات پیش ساخته باعث دستیابی به سرعت و کیفیت بالا در ساخت وساز شده و هزینه های ساخت و ساز را تا حدودی کاهش داده است. اما نگاهی گذرا به خسارت های ناشی از زلزله های گذشته، نشان می دهد که اصولا تخریب در ساختمان های پیش ساخته، به دلیل ضعف در ناحیه اتصالات آن ها صورت گرفته است، در صورتی که اعضای پیش ساخته یا اصلا خسارت ندیده اند و یا دچار خسارت-های ناچیزی شده اند. این مشاهدات بیان کننده این واقعیت اند که طراحی و اجرای اتصالات در ساختمان های پیش ساخته از اهمیت خاصی برخوردار بوده و باید توجه بیشتری به آن ها شود. در پایان نامه حاضر سعی شده است با تحلیل استاتیکی غیر خطی چند نمونه اتصال پیش ساخته، رفتار آنها با نمونه یک پارچه مقایسه گردد و از لحاظ سختی، مقاومت و شکل پذیری دسته بندی شوند. ابتدا اتصالات مورد مطالعه با در نظر گرفتن فرضیاتی طراحی شدند. پس از طراحی اتصالات پیش ساخته مطالب مربوط به مدل سازی مورد بررسی واقع شد. بر این اساس ابتدا نحوه مدل سازی اتصال یک پارچه توسط نرم افزار ansys تشریح شده است و جهت بررسی و ارزیابی صحت نتایج تحلیل غیر خطی یک اتصال یک-پارچه با نام a-m-z4 از فاز اول برنامه تحقیقاتی انجام شده در موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی آمریکا انتخاب و نتایج تحلیل غیرخطی با نتایچ آزمایشگاهی مقایسه شده است. مقایسه نتایج نرم افزار و آزمایشگاه نشان می دهد که تطابق مناسبی بین نتایج تجربی و تحلیلی وجود دارد. سپس اتصالات پیش ساخته با استفاده از المان های تماس بین سطوح مختلف در نرم افزار ansys مدل سازی شدند و با بدست آوردن منحنی بار تغییر مکان هر اتصال، اتصالات از لحاظ مقاومت، سختی و شکل پذیری مورد ارزیابی قرار گرفتند. البته با توجه به تحلیل های انجام شده و تاثیر گذار بودن مقاومت فشاری بتن در رفتار اتصالات، هر اتصال پیش ساخته در سه نوع متفاوت با مقاومت های فشاری بتن 30، 35 و 40 مگاپاسکال مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحلیلی نشان دادند که در هر اتصال پیش ساخته با افزایش مقاومت فشاری بتن سختی اتصال تغییری زیادی نمی کند ولی میزان بار نهایی قابل تحمل مقطع و شکل-پذیری اتصال بیشتر می شود. ضمنا تمام اتصالات پیش ساخته مورد مطالعه در این پایان نامه به جز اتصال sp4 از لحاظ سختی تقریبا با اتصال یک پارچه معادل برابری می کند ولی بار نهایی قابل تحمل مقطع و شکل پذیری اتصال یک پارچه بسته به نوع مقاومت بتن در مواردی کمتر و در مواردی بیشتر از اتصال یک پارچه معادل می باشد. بنابراین با توجه به تحلیل های انجام شده می توان گفت که اتصالات پیش ساخته طراحی شده در این پایان نامه جایگزین مناسبی برای اتصال یک پارچه معادل می باشد و می توان از آنها در ساختمان های پیش ساخته بتنی استفاده نمود. کلمات کلیدی بتن پیش ساخته، اتصال تیر به ستون، تحلیل استاتیکی غیرخطی، سختی، مقاومت، شکل پذیری.