بررسی اثر آرایش تاندون‌ها و میزان پیش‌تنیدگی آن‌ها بر رفتار لرزه‌ای اتصال دال تخت پیش‌تنیده به ستون فولادی لبه

یکی از سیستم‌های سازه‌ای در ساختمان‌ها که مورد توجه روز‌‌‌افزون قرار گرفته است، شامل دال تخت و ستون فولادی می‌باشد. یک مساله کلیدی در این سیستم‌ها، اتصال دال به ستون است. گرچه در مراجع فنی، جزئیاتی برای اتصال دال تخت غیر‌‌‌پیش‌‌تنیده به ستون فولادی ارائه شده، اما برای دال پیش‌تنیده، جزئیات خاصی ارائه نشده است. دریک برنامه آزمایشگاهی، جزئیات جدیدی برای اتصال دال تخت پیش‌تنیده به ستون فولادی لبه، مورد مطالعه قرار گرفت. جزئیات اتصال شامل صفحات فولادی در پایین و بالای دال و سخت‌کننده‌های قائم و پیچ‌های عمودی برشی است. آزمایش بارگذاری جانبی رفت و برگشتی نشان داد که جزئیات پیشنهادی از مقاومت و شکل‌پذیری مناسبی برای مقاومت در برابر با‌ر‌های لرزه‌ای برخوردار است. برای ارزیابی جزئیات مختلف بر رفتار اتصال، مدل اجزاء محدود تهیه شده و با استفاده از نتایج آزمایش، به‌روز‌رسانی شد. به کمک مدل کالیبره‌شده، اثر آرایش طولی و عرضی تاندون‌های پیش‌تنیدگی و میزان پیش‌تنیدگی تاندون‌ها، بر رفتار اتصال مورد ارزیابی قرار گرفت. این مطالعه نشان داد که استفاده از آرایش تاندون‌ها در دال به صورت دسته‌شده در جهت طولی (جهت بارگذاری جانبی) و به صورت پخش‌شده در جهت عرضی، رفتاری به مراتب مقاوم‌تر (حدود 20%) نسبت به آرایش عکس آن (دسته‌شده در جهت عرضی و پخش‌شده در جهت طولی) خواهد داشت. همچنین به ازای افزایش پیش‌تنیدگی متوسط از mpa 1 به mpa 75/1، مقاومت حدود 25% افزایش می‌یابد. در این مقاله، جزئیات مطالعات و نتایج به دست آمده، ارائه شده است.

The effect of tendon arrangement and presterssing level on seismic behavior of edge-steel-column connection to post-tensioned flat slab

One type of structural systems that has received growing attention worldwide includes flat slabs supported by steel columns. A key issue in these systems is the connection between slab and column. Although details for the connections of nonprestressed slabs to steel columns are published in the technical references, but little details are reported for post-tensioned slabs. In an experimental program, new details are proposed and examined for the connection of post-tensioned flat slab to edge steel column. The details include steel plates at the bottom and top of the slab, vertical stiffeners and vertical shear bolts. The connection is examined under cyclic lateral load test. The test shows satisfactory seismic behavior of the details and demonstrates enough capacity in terms of both strength and ductility. To evaluate the effect of various details, a finite element model is developed and calibrated using the test results. According to the calibrated model, the effect of longitudinal and transverse arrangement of post-tensioning tendons and the level of prestressing of tendons are investigated. The study shows that the arrangement of banded tendons in the longitudinal direction (lateral loading direction) and distributed in the transverse direction exhibits higher load capacity (about 20%) relative to the reverse arrangement (distributed in the longitudinal direction and banded in the transverse direction). The test also shows that increasing the average prestressing level from 1 MPa to 1.75 MPa results in an increase of about 20% of the load capacity of the connection. In this article, the details of the studies and the obtained results are reported.