بررسي تجربي و عددي بعضي متغيرهاي تاثيرگذار بر عملكرد اتصال تير به ستون كناري بتن مسلح و مقايسه آن با موارد آيين‌نامه‌اي

Experimental and Numerical Study of Some of Effective Parameters on Behavior of Exterior Reinforced Concrete Beam-Column Connection and its Comparison with RC Structural Code

اتصال تير به ستون يكي از مهمترين قسمت هاي سازه هاي بتني مسلح است و هنگام رخداد زلزله بايد آخرين عضو سازه اي باشد كه آسيب مي بيند. در مقاله حاضر اتصال تير به ستون كناري متعلق به يك ساختمان پنج طبقه به عنوان نمونه انتخاب شده است. نمونه اتصال انتخاب شده در آزمايشگاه تحت بارهاي چرخه اي قرار گرفته است. مدل عددي شبيه نمونه اي كه آزمايش شده تهيه شده است. در مدل عددي با اعمال دو مقدار نيروي محوري متفاوت ( و ) سيستم تحت تحليل غير خطي عددي قرار گرفته و مقادير بدست آمده از تحليل با نتايج حاصل از آزمايش اصلاح و مقايسه شده است. با توجه به نتايج به دست آمده، نيروي محوري باعث افزايش مقاومت فشاري بتن و در نتيجه افزايش مقاومت برشي اتصال مي شود. استفاده ازتيرهاي عرضي در مدل عددي، علاوه بر محصورشدگي بتن گره اتصال، به علت سختي پيچشي تيرهاي عرضي باعث افزايش سختي سيستم و كاهش تغيير مكانهاي ابتداي تير تحت بارهاي يكسان در مقايسه با نمونه هاي ديگر شده است. وجود تيرهاي عرضي و نيروي محوري باعث افزايش ضريب برشي دراتصال تير به ستون مي شود نتايج بدست آمده براي ضريب برشي در اين مقاله با مقادير ارايه شده درآيين نامه هاي طراحي سازه هاي بتن مسلح مقايسه شده است. نتايج تحليل نشان مي‌دهد كه انتخاب يك مقدار جهت سختي موثر عضو ترك خورده در سازه بتن مسلح بدون لحاظ كردن شكل پذيري سيستم و متعاقب آن اهداف عملكردي در گره اتصال منطقي به نظر نمي رسد.

During a destructive earthquake, beam-column connection ought to be the last part of whole system that be damaged. In this study, exterior beam-column connection of the five story building designed by the current seismic concrete design code was chosen. The selective connection was subjected to cyclic (seismic type) loading. For studying the more influencing parameters which effect connection behaviors, a FEM model was prepared. The FEM model was calibrated by using the experimental specimens at same loading history. Two different axial load quantities ( , ) were applied on top of column. Increasing loads and concrete compressive strength cause an increase in the shear strength of connection. Transverse beam not only affect the confinement of beam-column connection but also increases the system rigidity. In all the models used, the shear factor (? in ) without axial load is more than the values suggested by ABA (Iranian concrete design code) and more than the minimum value of (NZS 3101-1995). The results was shown that in concrete structures the chosen one value for effective stiffness of cracked element without considering ductility of element is not reliable.