چکیده

استفاده از المان‌های بتنی پیش‌‌ساخته در ساختمان‌‌سازی دارای مزایای متنوع ازجمله کیفیت بهتر اجرا، کنترل مناسب محصول، صرفه‌‌جویی در قالب‌‌بندی و کاهش زمانساخت می‌‌باشد. در مورد سازه‌‌های دارای اعضای پیش‌‌ساخته، مسئله‌ی مهم در طراحی،یافتن راه حل اقتصادی و عمومی برای اتصال اعضا به منظور مقاومت در برابر بارهایجانبی است. اتصال میان اعضا باید دارای مقاومت وسختی کافی در مقابل بارهای لرزه‌‌ایبرای رسیدن به حداقل شکل‌‌پذیری مورد انتظار در چرخه‌‌های بارگذاری باشد.

هدف از این پژوهش، بررسی رفتار چند اتصال جدید مابین اعضای تیرو ستون پیش‌‌ساخته‌ی بتنی به وسیله‌ی اندازه‌‌گیری   میزان سختی، مقاومت، شکل‌‌پذیری و مقدار استهلاکانرژی در این نوع از اتصالات و مقایسه‌ی آن‌ها با نمونه‌‌ی درجاریز مشابه است. بعداز بررسی‌های مختلف، پنج نمونه‌ی اتصال جدید خمشی تیر به ستون پیشنهاد و ساخته شده است.یک نمونه‌ی اتصال درجا به عنوان نمونه‌ی شاهد نیز ساخته شده است. در نهایت از هرنوع اتصال دو نمونه و با در نظرگرفتن دو مقدار متفاوت برای میلگرد تیر طراحی شدهاست. در مجموع دوازده اتصال ساخته، آزمایش و مقایسه شدند. در ارائه‌ی جزئیات‌‌ اتصالاتپیشنهادی، سهولت کار و سرعت اجرا، یکپارچگی خوب اتصال و عدم نیاز به اجرای قالب‌بندیو کار زیاد در محل ساخت مورد توجه بوده است.

با توجه به هزینه بالای ساخت نمونه‌‌ها وعدم امکان تکرار در آزمایش‌‌ها، پیش از ساخت نمونه‌‌ها، مدل اجزای‌ محدود اتصالاتبا کمک نرم‌‌افزار آباکوس ساخته شده و با در نظرگیری شرایط بارگذاری و اعمال چندچرخه از آن، رفتار نمونه‌‌ها ارزیابی و با محاسبه‌ی میزان استهلاک انرژی و ضرایبشکل‌‌پذیری، عملکرد آن‌ها مقایسه و ضعف‌‌های احتمالی برطرف گردیده است.

اتصال اول با بهره گیری از اتصال فولادیبا ورق روسری و زیرسری طراحی شده است. اتصال دوم با استفاده از نشیمن فولادی طراحیشده و به وسیله‌ی یک اتصال پیچی تکمیل شده ‌است. اتصال سوم با کمک یک اتصال پیچی ومقاطع سپری، نیروهای میلگردهای وجه پایین تیر را به ستون انتقال داده است. اتصالچهارم با کمک یک وصله‌ی مکانیکی قوطی‌شکل، میلگردهای وجه پایین تیر را بهمیلگردهای مدفون شده در ستون وصله کرده است. اتصال پنجم شبیه اتصال سوم بوده، بااین تفاوت که میلگردهای وجه بالای تیر همانند میلگردهای وجه پایین متصل شده‌ است.

بعد از ساخت اتصالات، هر یک از آن‌ها تحتبارچرخه‌ای به صورت تغییرمکانکنترل قرار گرفته و پاسخ‌های هر یک ثبت گردید. با استفاده از نمودارهای بار-تغییرمکان به‌دست آمده برای هریکاز اتصالات، میزان مقاومت نهایی، سختی اولیه، میزان شکل‌پذیری، میزان افت مقاومت وزوال سختی جانبی اتصالات و توانایی اتصالات در استهلاک انرژی محاسبه و با اتصالدرجا مقایسه شد. میزان مقاومت و سختی اولیه اتصالات مطابق فرضیات طراحی بوده و بااتصال درجا مشابهت دارند. شکل‌پذیری اتصالات پیش‌ساخته در حد اتصال درجا بوده و می‌توان آن‌هارا در گروه اتصالات با شکل‌پذیری متوسط طبقه‌بندی نمود در مجموع عملکرداتصالات رضایت بخش بوده و می‌توان از آن‌ها در ساختمان‌های با شکل‌پذیری متوسطاستفاده نمود.

جهت افزایش دقت در مدل‌های عددی یک مدل‌سازیعددی مطابق با نتایج آزمایشگاهی انجام شده و نتایج تحلیل‌های عددی با نمودارهایحاصل از آزمایش مقایسه شده است. مطابق نتایج آزمایش می‌توان گفت به خاطر محدودیت‌های آزمایش،سختی اولیه اتصالات با تحلیل‌های عددی تطابق خوبی نداشته، اما رفتار اتصالات درچرخه‌های انتهایی با شبیه‌سازی‌های عددی هم‌خوانی خوبی دارد.