مطالعه آزمايشگاهي به منظور يافتن اتصال دهنده قابل اعتماد براي اتصال ميان‌قاب به قاب در قاب‌هاي فولادي ميان‌پر

Experimental Study on Finding Reliable Connectors for Infill-frame Connection in Infilled Steel Frame

در هنگام زلزله، ميان‌قاب‌ها در معرض تحريك‌هاي داخل صفحه و خارج از صفحه قرار مي‌گيرد. بعد از چند دور ارتعاش در داخل صفحه، نامناسب‌ترين حالت در مقاومت خارج از صفحه ميان‌قاب زماني است كه حداقل يكپارچگي در محل اتصال ميان‌قاب- قاب رخ مي‌دهد. به‌ كارگيري اتصال دهنده قابل اعتماد براي اتصال ميان‌قاب به قاب به عنوان يك راه حل ابداعي، در بهبود رفتار لرزه‌اي داخل صفحه و خارج از صفحه ميان‌قاب‌ها بسيار موثر است در حالي ‌كه در ادبيات فني قاب‌هاي ميان‌پر به طور جدي به بررسي اين موضوع پرداخته نشده است. در اين مطالعه، نتايج بررسي آزمايشگاهي با هدف معرفي يك اتصال دهنده كارآمد و قابل اعتماد براي اتصال ميان‌قاب به قاب و بررسي تأثير آن در رفتار داخل صفحه و خارج از صفحه قاب‌هاي ميان‌پر و ميان‌قاب ارائه شده است. چهار نمونه يك طبقه‌ و تك دهانه در مقياس نيمه شامل يك قاب فولادي خالي، يك ديوار ميان‌قاب بدون آسيب قبلي داخل صفحه و دو قاب فولادي ميان‌پر با ديوار بلو‌ك‌هاي بتن سبك اتوكلاو شده، تحت بارگذاري‌هاي چرخه‌اي داخل صفحه و خارج از صفحه با جابه‌جايي كنترل شده آزمايش شدند. نمونه‌ها با توجه به مودهاي شكست، مقاومت، زوال سختي، گسترش خسارت در قاب و ميان‌قاب، الگوي ترك‌خوردگي ميان‌قاب، ظرفيت استهلاك انرژي و پروفيل جابه‌جايي خارج از صفحه ميان‌قاب مقايسه شدند. بر اساس نتايج آزمايشگاهي اتصال دهنده‌هاي V شكل رفتار تعاملي خوب و قابل اطميناني را از نظر ايمني از خود نشان دادند، بنابراين اين ادوات اتصال مي‌توانند نويد بخش ارائه يك اتصال دهنده قابل اعتماد براي اتصال ديوار ميان‌قاب به قاب باشند.

During earthquakes, infill walls are imposed to in-plane (IP) and out-of-plane (OOP) seismic loads. After some in-plane seismic vibrations, the worst case for out-of-plane stability of the infill appears when there is the least integrity in the frame-to-wall connections. Using some kind of reliable connectors for frame-to-wall connection is an innovative method to improve their IP and OOP seismic behavior. Noting that the literature on infilled frames has not focused on this subject yet, the present research was carried out with the purpose of introducing a kind of reliable and efficient frame-to-wall connector and to study its effects on IP and OOP behavior of the infilled frames and the infills. Four half-scale single-story single-bay specimens, including one bare frame, an infill wall and two infilled steel frames having walls of autoclave-cured aerated concrete (AAC) blocks, were tested under IP and OOP cyclic displacement controlled loading. The specimens were tested to investigate their failure modes, strength, stiffness degradation, damage evolution in frame and infill, cracking patterns of infill, energy dissipation capacity and out-of-plane displacement of infills. The experimental results revealed that the V-type connectors showed good and reliable interaction as far as the safety issues were concerned. Therefore, such types of fasteners can be used as kinds of promising reliable frame-to-wall connectors for AAC infill panels.