بکارگیری بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی به منظور کاهش میلگردهای عرضی ستون در اتصالات تیر- ستون بتن آرمه تحت بارهای چرخه ای
چکیده
اتصالات تیر- ستون بتنی را شاید بتوان به عنوان بحرانی ترین نقطه از قابهای خمشی بتن مسلح در برابر بارهای جانبی در نظر گرفت. هنگام وقوع زلزله اتصال تیر به ستون در سازه های قاب خمشی بتن مسلح دچار تنش های زیادی می شود. بر اثر این تنش ها اکثراً گره اتصال دچار آسیب شده و حتی بعضاً گسیخته می شود. در سالهای اخیر، اکثر آئین نامه های لرزه ای توجه خاصی به گره اتصال تیر به ستون معطوف داشته اند و علت این امر نیز پیچیده بودن عملکرد اتصال تیر به ستون می باشد. در این پژوهش، ابتدا طرح اختلاط بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی درصدهای حجمی مختلف الیاف فولادی و تأثیر الیاف فولادی بر خصوصیات مکانیکی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه، تعداد 6 نمون? اتصال خارجی تیر- ستون بتنی با مقیاس ساخته شده است. نمونه اول به عنوان نمونه مرجع می باشد که به طور کامل از بتن معمولی ساخته شده است. در 5 نمونه دیگر این پژوهش، خاموت های ستون اتصال خارجی تیر- ستون بتنی %50 کاهش یافته و هسته اتصال این نمونه ها با بتن معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی تقویت شده است. کلی? نمونه های آزمایشگاهی، تحت اثر بارهای چرخه ای با کنترل تغییر مکان نسبی انتهای تیر قرار گرفته و نمودار نیرو- تغییر مکان و نیز الگوی ترک خوردگی هر یک از آنها تا زمان شکست به دست آمده است. نتایج نشان می دهد استفاده از بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی در اتصالات خارجی تیرـ ستون بتنی سبب افزایش ظرفیت باربری و قابلیت استهلاک انرژی نمونه ها شده است. همچنین استفاده از الیاف فولادی در بتن های معمولی و فوق توانمند در اتصالات تیر ـ ستون بتنی، موجب تغییر مود شکست از حالت خمشی ـ برشی در هست? اتصال به شکست خمشی در تیر، کاهش عرض ترک ها، افزایش شکل پذیری و بهبود عملکرد اتصال می شود. علاوه بر این استفاده از بتن های معمولی و فوق توانمند حاوی الیاف فولادی می تواند راهکار مناسبی برای کاهش بخشی از خاموت های ستون در اتصال تیرـ ستون بتنی باشد.