بررسی رفتار لرزه ای اتصالات داخلی در قاب های صفحه ای بتنی

اتصال تیرـ ستون در قاب های بتن مسلح خمشی، منطقه ای بحرانی برای انتقال بارهای اعضای متصل (تیر و ستون) به آن در ساختمان می باشد. در طراحی معمول قاب های خمشی تحت اثر بارهای ثقلی، کنترل رفتار اتصالات الزامی نمی باشد. اما خرابی ساختمان های بتن مسلح در زلزله های اخیر نشانگر مقادیر زیاد تنش های برشی در گره ها بوده که در نهایت منجر به خرابی کلی ساختمان شده است. مطالعات دقیق رفتار گره ها در ساختمان های احداث شده در مناطق زلزله خیز فقط در چهار دهه ی اخیر انجام شده است. آزمایش های گوناگون بر روی اتصالات تیر- ستون نشان داده است که پارامترهای مختلفی از قبیل لاغری گره، درصد میلگرد، جزئیات میلگردگذاری و مقاومت فشاری بتن، ظرفیت برشی گره را مشخص می کنند. با این وجود رفتار اتصال تیر- ستون بسیار پیچیده بوده و متغیرهای زیادی وجود دارند که متقابلا در عملکرداتصال موثر می باشند. به علت تعداد پارامترهای درگیر حتی یک آزمایش جامع نیز قادر نخواهد بود تمام ترکیبات این متغیرها را پوشش دهد. در نتیجه تحلیل غیر خطی مدل اجزای محدود اینگونه اتصالات می تواند ابزاری توانمند برای تحقیق پارامترهای مختلف موثر بر رفتار و مقاومت گره تیر- ستون باشد. در این تحقیق با استفاده از تحلیل غیر خطی اجزای محدود مدل ساخته شده توسط نرم افزار ansys، رفتار لرزه ای گره های تیر- ستون داخلی طراحی شده برای بارهای ثقلی مطالعه شد. ابتدا صحت نتایج حاصل از مدل ساخته شده با نتایج آزمایشگاهی موجود کنترل و مدل کالیبره شد. سپس اثر پارامترهای مختلف بر روی رفتار گره آزمایش شدند. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از مقاومت فشاری بتن، حد جاری شدن فولاد، بار محوری ستون و عمق تیرهای اتصال. پارامترهای بازتاب چرخه ای اتصالات که از نمودارهای چرخه ای و نمودارهای back-bone آنها به دست آمدند، عبارتند از: مقاومت برشی اتصال، شکل پذیری چرخشی اتصال و میزان استهلاک انرژی اتصال. علاوه بر آن نحوه ترک خوردگی و میزان تنش در نمونه های مختلف مقایسه شدند.