بررسی رفتار لرزه ای اتصال تیر و ستون پیش‌ساخته بتنی بدون رعایت ضوابط لرزه ای و مقایسه با اتصالات تیر و ستون‌های طراحی‌شده تحت ضوابط آیین نامه ACI318

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی رفتار لرزه ای اتصال تیر و ستون پیش‌ساخته بتنی بدون رعایت ضوابط لرزه ای و مقایسه با اتصالات تیر و ستون‌های طراحی‌شده تحت ضوابط آیین نامه ACI318

ارائه دهنده: Provider: رضا زارعی پناه - رشته عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مصطفی مقدسی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر فریدون رضایی، امیر رضائی صامتی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/07/23

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار 1 گروه عمران

چکیده: Abstract: امروزه با افزایش جمعیت، نیاز به تأمین و ساخت مسکن سریع و مقاوم در اولویت کشورها قرارگرفته است. رسیدن به این مهم جز با ساخت سازه‌های پیش‌ساخته میسر نیست. ساخت ساختمان‌ها و سازه‌های پیش‌ساخته دارای مزایای متعددی نسبت به سازه‌های یکپارچه با اجرا به شیوه درجا است، این مزایا عبارت‌اند از: افزایش کیفیت ساخت و افزایش دوام سازه‌های پیش‌ساخته بتنی به دلیل استفاده از نیروی کار متخصص و تولید و ساخت در محیط‌های کنترل‌شده، کاهش مدت‌زمان ساخت قطعات پیش‌ساخته به دلیل استفاده از محیط‌های ایزوله و شرایط کنترل‌شده در کارخانه و کاهش مدت‌زمان ساخت سازه در کارگاه به دلیل تأثیرپذیری کم ساخت و بنا کردن این سازه‌ها در شرایط بد جوی، کاهش هزینه‌های اجرایی به دلیل کاهش مدت‌زمان ساخت و امکان بازگشت سرمایه سریع را از مزایای مهم ساخت سازه‌های پیش‌ساخته بیان کرد. ساخت سازه‌های پیش‌ساخته ضمن دارا بودن مزایای متعدد، چالش‌هایی را نیز در بخش طراحی و ساخت در بر دارد. یکی از مهم‌ترین چالش‌های ساخت ساختمان‌ها به‌صورت پیش‌ساخته ایجاد اتصال مناسب جهت انتقال و توزیع بار‌های وارده به سازه بین قطعات پیش‌ساخته است. از مهم‌ترین اتصالات موجود در سازه‌های پیش‌ساخته، اتصال تیر به ستون است و عمده آسیب‌های ناشی از بار‌های زلزله در این بخش از سازه‌های پیش‌ساخته رخ می‌دهد. تا به امروز مطالعات لرزه‌ای زیادی بر روی اتصالات تیر و ستون پیش‌ساخته لرزه‌ای انجام‌شده است اما مطالعات لرزه‌ای کافی بر روی اتصالات تیر و ستون پیش‌ساخته که بدون رعایت ضوابط لرزه ساخته‌شده‌اند، انجام‌نشده است. در این پژوهش به‌منظور بررسی لرزه‌ای یک نمونه اتصال پیش‌ساخته غیر لرزه‌ای، ابتدا نمونه آزمایشگاهی عیناً در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شد و بارگذاری و شرایط مرزی نمونه آزمایشگاهی به مدل نرم‌افزاری اعمال شد. خروجی و پارامترهای حاصل از نرم‌افزار با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. پس از اطمینان از صحت نتایج، 36 مدل در نرم‌افزار آباکوس ساخته شد. 15 مدل پیش‌ساخته ( هفت مدل مشابه نمونه آزمایشگاهی، هفت مدل با قرارگیری حداقل آرماتور کششی در پایین تیر و یک نمونه تقویت‌شده با الزامات لرزه‌ای) و 21 مدل یکپارچه بتن‌مسلح با رعایت الزامات لرزه‌ای آیین‌نامه ACI 318-19 (قاب خمشی معمولی، قاب خمشی متوسط و قاب خمشی ویژه) به‌منظور مقایسه تحلیل‌شده است. تأثیر مقاومت مشخصه‌های مختلف بتن بر رفتار لرزه‌ای مدل‌های پیش‌ساخته و یکپارچه بتن‌مسلح نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل نتیجه شد که با بهبود لرزه‌ای مدل‌های پیش‌ساخته مقاومت برشی، ظرفیت اتلاف انرژی و سختی نمونه‌ها افزایش می‌یابد. درصد افزایش مقاومت برشی، سختی و ظرفیت اتلاف‌ انرژی برای نمونه تقویت‌شده پیش‌ساخته بیشتر و برای نمونه یکپارچه بتن‌مسلح لرزه‌ای معمولی کمتر بود. تأثیر مقاومت مشخصه بتن همان‌گونه که انتظار می‌رفت سبب بهبود پارامترهای لرزه‌ای شد. با توجه به پارامتر‌های خرابی‌ نتیجه شد که بهبود لرزه‌ای سبب ایجاد پراکندگی در خرابی کششی و فشاری می‌شود، اما از شدت و عمق خرابی‌های فشاری کاسته می‌شود، همچنین با افزایش مقاومت مشخصه حجم ناحیه خرابی فشاری و کششی کاهش‌یافته و شدت خرابی‌های فشاری نیز کاهش می‌یابد. شکل‌پذیری مدل‌ها با بهبود لرزه‌ای اتصال افزایش می‌یابد، که این افزایش در شکل‌پذیری برای نمونه پیش‌ساخته تقویت‌شده 280 درصد نسبت به مدل پیش‌ساخته غیر لرزه‌ای افزایش یافت و در مدل یکپارچه بتن‌مسلح لرزه‌ای معمولی کمترین افزایش در شکل‌پذیری مشاهده شد. تأثیر قرارگیری آرماتور حداقل خمشی در پایین تیر این مدل‌ها محسوس نبود و رفتار لرزه‌ای مشابه با مدل‌های پیش‌ساخته غیر لرزه‌ای اصلی نشان دادند.