مطالعه عددی رفتار اتصال های بتنی تحت بار لرزه و آتش

اتصال تیر به ستون در قاب های خمشی بتن مسلح به علت تغییر خواص بتن تحت حرارت های بالا و قرار گیری اتصال تحت تلاش های رفت و برگشتی در هنگام زلزله جزء بحرانی ترین نقاط در عملکرد سازه می باشد. در تحقیق حاضر اتصال های بتنی تحت بار لرزه و سپس آتش قرار گرفته و در انتها جهت تعیین ظرفیت باقی مانده اتصال، یک تحلیل پوش آور صورت گرفته است. به منظور مطالعه پارامتریک اتصال های بتنی تحت بار لرزه و آتش از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس و برای اعتبارسنجی و صحت عملکرد مدل اجزاء محدود، از نتایج آزمایشگاهی استفاده شده است. 5 نمونه اتصال بتنی با مقاومت فشاری متفاوت و 5 نمونه اتصال با درصدهای متفاوت از آرماتورهای طولی ستون ابتدا در دمای محیط، تحت بارگذاری لرزه ای قرار گرفته و سپس جهت بررسی اثرات آتش در میزان ظرفیت باربری، شکل پذیری، سختی و انرژی تلف شده ی اتصال، تحلیل حرارتی در دماهای متفاوت نیز صورت گرفت. در انتها نمودارهای بار- تغییرمکان جهت تعیین ظرفیت باقی مانده اتصال و همچنین جدول هایی جهت بررسی تغییرات شکل پذیری، سختی و انرژی تلف شده اتصال ارایه شده است. نتایج نشان داد که با افزایش مقاومت فشاری از 25 تا 45 مگاپاسکال انرژی تلف شده توسط اتصال بتنی %10 و سختی اتصال %35 افزایش پیدا کرده و شکل پذیری آن %8 کاهش پیدا کرده است. همچنین با افزایش درصد آرماتورهای طولی ستون از 1 تا %8، انرژی تلف شده توسط اتصال های بتنی و سختی آن ها به ترتیب %190 و %50 افزایش پیدا کرده و شکل پذیری آن %290 کاهش پیدا کرده است. اتصال های بتنی مورد مطالعه پس از وقوع آتش سوزی تا دمای 200°C به صورت تقریبی می تواند مقاومت جانبی خود را حفظ کند. مقاومت جانبی، شکل پذیری و سختی نمونه ها از دمای 600°C به ترتیب حدود %55، %60 و %60 و تا دمای 1000°C به ترتیب حدود %80، %80 و %340 کاهش پیدا کرده است.