معرفی و بررسی رفتار اتصالات مرکب تیر فولادی و ستون بتنی (RCS)

در سازه های با قاب خمشی مرکب (RCS) از ستونهای بتن مسلح و تیرهای فولادی استفاده می شود. استفاده از مقاومت فشاری مناسب بتن و مقاومت خمشی تیر فولادی موجب شده تا این سازه ها وزن کمتری نسبت به سازه های بتنی داشته باشد و دستیابی به معیار ستون قوی- تیر ضعیف به خصوص در دهانه های طویل در آنها راحت تر انجام می شود. مهمترین بخش در این سازه ها اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح است. این اتصالات به دو دسته کلی اتصال با تیر عبوری و اتصال با ستون عبوری از ناحیه اتصال تقسیم بندی میشوند. در این مقاله ابتدا به معرفی این اتصالات پرداخته و سپس یک اتصال مرکب تیر فولادی و ستون بتنی (RCS) با ستون عبوری از ناحیه اتصال پیشنهاد شده و رفتار این اتصال پیشنهادی با رفتار اتصال بتنی و فولادی یکپارچه دارای اعضا با مقاومت نهایی مشابه مورد مقایسه قرار گرفته است. در اتصال پیشنهادی ستون به صورت یکسره از ناحیه اتصال عبور کرده و و تیر فولادی به وسیله ورقهای پوشاننده و جزییات اتصال به ستون متصل شده است. به منظور بررسی رفتار این اتصالات، رفتار آنها با استفاده از مدلسازی المان محدود و تحلیل غیرخطی استاتیکی شبیه سازی شده است. نتایج این بررسی نشان میدهد که در صورت استفاده از جزییات مناسب در ناحیه اتصال، اتصال مرکب می تواند مقاومت و شکل پذیری مناسبی از خود نشان دهد. در اتصال پیشنهادی بدلیل استفاده از ورق پوشاننده در ناحیه اتصال مقاومت چشمه اتصال و به تبع آن مقاومت اتصال افزایش یافته همچنین بدلیل ایجاد مفصل پلاستیک در ناحیه تیر فولادی و گسترش به ورق پوشاننده شکل پذیری آن نسبت به اتصالات بتنی به میزان قابل ملاحظه ای بیشتر می باشد که باعث می شود این اتصالات نسبت به اتصالات بتنی و فولادی از ظرفیت جذب انرژی بیشتری برخوردار باشند.

Keywords:

اتصال مرکب تیر فولادی و ستون بتنی (RCS) , تحلیل غیرخطی استاتیکی , مدلسازی المان محدود