بررسی رفتار مکانیزم شکست اتصال جوشی سه تیر فولادی به ستون بتن آرمه کناری

سامانه های قاب خمشی مختلط rcs (reinforced concrete columns & steel beam) به طور معمول از تیرهای فولادی و ستون های بتن آرمه تشکیل شده اند و ممکن است از پروفیل های شکل جهت نصب ساده تر و سریعتر نیز استفاده شود. مطالعات? نشان دهنده رفتار مطلوب این سامانه ها و کارآمدی آنها در هر دو مرحله طراحی و ساخت می باشد? به طوری که می توانند مقاومت کافی و شکل پذیری مورد نیاز را در بارگذاری های لرزه ای حفظ کنند. تاکنون تحقیقات زیادی بر روی این سامانه ها انجام شده که مهم ترین هدف آنها درک رفتار این اتصالات تحت بارهای لرزه ای می باشد. کمبود اطلاعات? پیرامون اتصال نوع ستون پیوسته به خصوص در مورد ستون کناری و لزوم تحقیق و توسعه روابط? از انگیزه های اصلی شکل گیری این تحقیق می باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی مکانیزم شکست این نوع اتصال مختلط برای ستون های کناری با سه تیر فولادی تحت بارهای لرزه ای می باشد. برای دستیابی به این هدف? یک نوع اتصال ستون پیوسته برای شبیه سازی و آزمایش انتخاب شد. بدین منظور سه نمونه آزمایشگاهی در آزمایشگاه طراحی و ساخته شدند که هر یک از نمونه ها شامل ستون بتن آرمه به ابعاد cm20 20 و سه تیر فولادی ipe12 که توسط صفحات فولادی اطراف ستون به آن متصل شده اند. همچنین از سخت کننده هایی در دو جهت برای رسیدن به رفتار چرخه ای پایدار بهره گرفته شده است و تمامی پارامترها در هر سه نمونه از جمله ابعاد تیر و ستون? میلگردهای ستون و همچنین ابعاد صفحات فولادی مورد استفاده در محل اتصال مشابه یکدیگر می باشند. تنها پارامتر متغیر در این نمونه ها ضخامت کاورپلیت اتصال ستون می باشد. همچنین شبیه سازی این نمونه ها توسط نرم افزارopensees که نرم افزاری قوی برای تحلیل سازه ای می باشد انجام شد و صحت خروجی های آن توسط نتایج آزمایشگاهی تعیین و اختلافات موجود در نتایج مورد مقایسه? بحث و بررسی قرار گرفت همچنین الگوهای شکست مشاهده شده در نمونه که شامل تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرهای فولادی? شکست ستون بتنی و اعوجاج کاورپلیت می باشند? مورد بحث قرار گرفته که از بین موارد ذکر شده مفاصل پلاستیک به وجود آمده در تیرها به دلیل قابلیت بالای استهلاک انرژی و همچنین عدم ایجاد ناپایداری در سازه مطلوب ترین مکانیزم شکست به شمار می آید. نتایج بدست آمده از بارگذاری نمونه های آزمایشگاهی مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفت. افزایش ضخامت کاورپلیت باعث بهبود عملکرد لرزه ای و رفتار سازه می شود. مقایسه نمودارهای بدست آمده از مدل های نرم افزاری و آزمایشی نشان دهنده تطابق منطقی نتایج این دو می باشد و اختلافات موجود به طور عمده ناشی از ضعف نرم افزار در شبیه سازی برخی رفتارها از جمله مکانیزم های خرابی و همچنین ضعف در شبیه سازی رفتار محصورشدگی بتن در ناحیه اتصال به دلیل وجود کاورپلیت ها می باشد.