بررسی تحلیلی اتصالات نیمه صلب تیر به ستون در قاب‏های بتنی پیش‏ساخته

با توجه به مزایای بتن پیش‏ساخته، امروزه استفاده از این‏گونه سازه‏ها در جهان رو به افزایش است. در سیستم‏های قابی، اتصالات نقش بسیار مهمی در رفتار موضعی و کلی سازه ایفا می‏کنند. به علاوه، به دلیل عدم پیوستگی، اتصالات نقطه‏ی ضعف این‏گونه سازه‏ها به شمار رفته و توجه ویژه‏ای در طراحی و اجرا می‏طلبند. ایجاد اتصال کاملا صلب تیر به ستون در این گونه‏ سازه‏ها از دیدگاه اجرایی بسیار مشکل و زمان‏بر بوده و تا حدی خصوصیات پیش‏ساختگی را تحت‏الشعاع قرار می‏دهد. بنابراین ارائه‏ی اتصالاتی که علاوه بر تامین ویژگی‏های مکانیکی مورد انتظار، اجرای آن‏ها ساده و سریع باشد، از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. با این دیدگاه، در این پروژه دو اتصال نیمه صلب تیر به ستون پیش‏ساخته معرفی شده و با استفاده از نرم‏افزار اجزاء محدود abaqus 6.10 در دوحالت یکطرفه و دوطرفه مدل‏سازی و آنالیز شده است. در هر دو اتصال، نشیمن تیر یک کربل فلزی مدفون در ستون است که میلگردهای مثبت با استفاده از پیچ یا جوش با آن متصل شده و نیروی ناشی از لنگر خمشی مثبت را به ستون منتقل می‏کند. لنگر خمشی منفی نیز توسط میلگردهایی که از سوراخ‏های موجود در ستون عبور کرده و در بتن درجای دال مدفون می‏شود، تحمل می‏گردد. این اتصالات تحت بار جانبی قرار گرفته و از دیدگاه سختی جانبی، مقاومت جانبی، جذب انرژی و شکل‏پذیری با اتصال معادل یکپارچه تحت سربارهای مختلف محوری ستون مقایسه و بررسی شده است. افزایش سربار فشاری اثر مثبتی در پاسخ سیستم‏های مذکور دارد اما با تبدیل سربار فشاری به کششی رفتار اتصالات به‏طور قابل‏توجهی افت می‏کند. سختی و مقاومت جانبی اتصالات پیشنهادی در حالت دوطرفه تا حد قابل قبولی به اتصال معادل یکپارچه نزدیک بوده است؛ بنابراین این اتصالات می‏تواند جایگزین مناسبی برای اتصالات کاملا صلب در سازه‏های بتنی پیش‏ساخته باشد. در پایان نیز روشی برای طراحی اتصالات پیشنهادی تدوین و ارائه شده است.