بررسی عددی تاثیر جزئیات چشمه اتصال در عملکرد اتصالات تیر فولادی به ستون بتنی در ستونهای گوشه

مشاهده ساختمان‌های آسیب‌دیده در برابر زلزله نشان داده است که تحت بارهای لرزه‌ای، اتصالات تیر به ستون آسیب‌پذیرترین المان سازه‌ای بوده و نسبت به سایر اعضای سازه‌ای به توجهات خاص در طرح و اجرا نیاز دارد. از آنجایی که در سازه‌ های با اتصالات تیر فولادی – ستون بتن آرمه1 (rcs) از دو نوع مصالح مختلف در چشمه اتصالات استفاده می شود، لذا جزئیات اتصال این نوع سازه ها می‌تواند نقشی اساسی در عملکرد کلی اتصال داشته باشد. بطور کلی اتصالات سازه‌های rcs به دو دسته تقسیم می شوند: اتصال نوع تیر پیوسته و اتصال نوع ستون پیوسته. هدف از این مقاله تمرکز برروی چشمه اتصالات rcs از نوع ستون پیوسته و مقایسه عملکرد و تاثیر سخت کننده‌های موازی و قطری با یکدیگر درخصوص نحوه توزیع تنشکرنش و خرابی بتن ناشی از بارگذاری چرخه ای در چشمه اتصال می‌باشد. برای این منظور اتصالات rcs ستون گوشه با جزئیات مختلف در چشمه اتصال، با استفاده از نرم افزار آباکوس2 مدل‌سازی شده و مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل المان محدود نشان داد که به‌طور کلی سخت‌کننده‌های موازی اثر محصور کنندگی بهتری از خود نشان می‌دهند ،لکن عملکرد سخت‌کننده‌های قطری از لحاظ مقاومت و شکل‌گیری مفصل پلاستیک در اتصال بهتر می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که افزایش ضخامت سخت‌کننده باعث بهبود رفتار چشمه اتصال شده و اندیس خرابی آن را کاهش می‌دهد . همچنین افزایش ضخامت کاورپلیت عملکرد اتصالات را از لحاظ مقاومت و شکل‌گیری مفصل پلاستیک بهبود می‌بخشد.

Numerical investigation of the effect of joint core details on the performance of reinforced concrete column to steel beam connection in corner columns

The past severe earthquakes around the world have shown that the beam to column connection is prone to failure. Therefore, significant provisions should be considered in the design of the connection. RCS momentresisting frame systems, consisting of Reinforced Concrete (RC) columns and Steel (S) beams, take advantage of the inherent stiffness and damping, as well as lowcost of concrete, the lightweight and construction efficiency of structural steel. Since two types of materials including steel and concrete are used in a RCS system, the detail of the connection plays a significant role on the overall performance of the system. In general, there are two types of RCS connections, column through type beam through type. The main objective of this study is to investigate the effect of parallel and diagonal stiffeners on stressstrain propagation and concrete damage in column through type RCS connections. For this purpose, RCS connections with different joint details were modeled and analyzed in ABAQUS. Finite element analyses results showed that parallel stiffeners are more capable to provide confinement in comparison to the diagonal types. However, the performance of diagonal stiffeners in terms of strength and plastic hinge formation in the joint is better than parallel stiffeners. Increase of stiffener thickness causes to improve the performance of joint core and decreases its damage level. Furthermore, increasing in coverplate thickness improves the performance of connections in terms of of strength and plastic hinge formation.