رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره ای تقویت شده به وسیله ورق های CFRP

مزایای قاب ساخته شده از ستون بتنی و تیر فولادی (RCS) باعث استفاده روزافزون آنها در سازه ها شده است. از جمله ضعف این سازه ها جزئیات اجرایی پیچیده برای اتصال تیر به ستون است. در این مقاله رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره ای بصورت آزمایشگاهی و تحلیلی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی دو اتصال خارجی RCS با ستون دایره ای ساخته و آزمایش شده است. در نمونه اول طبق راهنمای طراحی سازه های کامپوزیت تیر فولادی به ستون بتنی (ASCE 1994) به منظور جلوگیری از شکست فشاری بتن از تنگ های نزدیک به هم به فاصله 25 میلی متر استفاده شده است. در نمونه دوم فاصله تنگ های استفاده شده به حداکثر مقداری که آئین نامهACI-318-14 مجاز دانسته (75 میلی متر) افزایش داده شده و برای مقاوم سازی در بالا و پایین تیر از دورپیج ورق های پلیمری مسلح شده با الیاف کربنی (CFRP) استفاده شده است. نتایج آزمایش نشان می دهد که هر دو نمونه دارای رفتاری شکل پذیر بوده و دارای مقاومت زیادی در جابجای های نسبی بالا هستند. تقویت نمونه دوم به وسیله ورق های CFRP باعث افزایش 13 درصدی مقاومت نهایی اتصال شده است. همچنین شکل پذیری نمونه تقویت شده افزایش یافته است. بنابراین استفاده از ورق های FRP می تواند جایگزین مناسبی برای اتصال های پیچیده RCS گردد. در بخش تحلیلی بررسی رفتار اتصال، هر دو نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار آباکوس مدل شد و نمودار پوش نیرو- جابجایی تحلیلی و آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که رفتار اتصال ها به درستی توسط مدل های تحلیلی قابل پیش بینی است.