تحلیل و طراحی و مدلسازی اتصالات بتن آرمه

در بین اجزاء سازه ای، اتصالات به دلایل گوناگون مهمترین رکن سازه های بتن آرمه محسوب می شوند. از طرفی در اجرای سازه های بتن آرمه معمولا اتصالات چندان مورد توجه قرار نمی گیرند؛ به گونه ای که ضوابط خاص آئین نامه ها در مورد اتصالات از قبیل آرماتور گذاری عرضی اتصالات معمولا رعایت نمی شود. مطالعه-ی رفتار سازه های بتن آرمه نشان می دهد که عوامل متعددی مانند اشتباهات طراحی و محاسبه، عدم اجرای مناسب، تغییر آیین نامه های ساختمانی، تغییر کاربری و ... سازه را در برابر نیروهای موجود و یا بارهای افزایش یافته آسیب پذیر کرده و در هنگام وقوع زلزله خسارات جبران ناپذیری به سازه وارد می شود. از این رو تقویت اتصالات و افزایش شکل پذیری آنها از موارد بسیار مهم و مورد توجه محققین مختلف بوده است. در این پایان نامه، هدف اصلی بررسی امکان افزایش شکل پذیری اتصالات بتن آرمه بوده که با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود abaqus مدل سازی شده است. به این منظور ابتدا هشت اتصال مبنا تعریف گردیدند. اولین اتصال که با نام s1-8 شناخته شد. در این اتصال ضوابط آئین نامه ی aci در فصل 21 (ضوابط خاص مربوط به مناطق زلزله خیز) در مورد آرماتورگذاری عرضی ناحیه ی اتصال به دقت رعایت شد. اتصال مبنای دوم را با چهار اتصال با نام 1-4 sh شناخته شده و در آن کلیه ی ضوابط خاص زلزله خیزی رعایت گردید. تفاوت این اتصالات با اتصالات s1-8 در نظر گرفتن مقدار ?_max برای آرماتور های طولی تیر و آرماتورهای عرضی بکار رفته در هسته اتصال نمونه ها بود. البته نمونه ها دارای مقاومت فشاری متفاوتی نیز بوده اند. رفتار غیر خطی بتن تحت فشار توسط مفهوم پلاستیسیته ی آسیب مدل می شود. پلاستیسیته عموماً برای یک ماده هنگامی که تغییر شکل های غیر قابل برگشت پس از باربرداری در ماده باقی می ماند، تعریف می شود. آسیب عموماً توسط کاهش ثابت های الاستیک تعریف می شود. در هر دو مفهوم آسیب و پلاستیسیته، تغییر شکل های غیر قابل برگشت و کاهش سختی وجود دارد. در این تحقیق از مدل پلاستیسیته ی آسیب برای مدل سازی رفتار بتن استفاده شده است. با انجام این آنالیزها، انطباق قابل قبولی بین نتایج تجربی و مدل سازی انجام شده، ایجاد شده است. نتایج به دست آمده از آنالیزها نشان داد که در اتصالات مربوط به نمونه، شکل پذیری نمونه ها به طور متوسط افزایش داشته است. همچنین در بین تمام نمونه های این گروه، مقاومت خمشی اتصال به طورمتوسط افزایش دارد.