بررسي آزمايشگاهي تقويت برشي اتصالات تير-ستون كناري بتن آرمه به كمك بولت‌هاي پس‌تنيده خارجي

اتصالات تير-ستون بتن آرمه به دليل نقش كليدي كه در انتقال بارهاي ثقلي و جانبي از تير به ستون دارند از اهميت بالايي برخوردارند. با بررسي ساختمان‌هاي خسارت ديده در زلزله‌ هاي اخير مشخص شده است كه اتصالات تير-ستون بتن آرمه جزء آسيب‌ پذيرترين اعضاي قاب‌ هاي خمشي بتن آرمه مي‌باشند. عمده ‌ترين نوع شكست اتصالات بتن آرمه، شكست برشي ناشي از عدم اجرا و يا ناكافي بودن آرماتورهاي عرضي در محل چشمه اتصال مي ‌باشند. در اين پژوهش كه شامل يك برنامه آزمايشگاهي مي‌ باشد، سعي شده است روشي كاربردي و موثر جهت مقاوم‌ سازي و بهسازي اتصالات داراي ضعف برشي در محل چشمه اتصال ارائه گردد. بر همين اساس و با توجه به بهبود خواص مكانيكي بتن محصور شده نسبت به بتن محصور نشده، استفاده از سيستم پس‌تنيده خارجي پيشنهاد گرديد. در سيستم پس‌تنيده خارجي از دو الگوي افقي-قايم و مورب بولت‌ هاي پس‌تنيده در اطراف چشمه اتصال استفاده شد. اجراي پس‌تنيده بولت‌ هاي تقويتي در اطراف اتصال، موجب افزايش محصور شدگي هسته اتصال شد. علاوه بر اين، سيستم پس‌تنيده خارجي موجب بزرگ‌تر شدن ابعاد اتصال شد كه اين موضوع موجب توزيع تنش‌ها در سطح بزرگ‌تري از مقطع شد. برنامه ‌ي آزمايشي شامل چهار نمونه اتصال تير-ستون بتن آرمه با مقياس 1/2 بود كه دو نمونه به عنوان نمونه‌ هاي كنترلي و دو نمونه‌ي ديگر به روش ‌هاي پيشنهادي مورد تقويت قرار گرفتند. به منظور ارزيابي عملكرد لرزه‌اي سيستم تقويت پيشنهادي، پارامترهاي لرزه ‌اي نمونه‌ ها شامل: ظرفيت نهايي، ميزان جذب انرژي، سختي، ميرايي و ضريب شكل ‌پذيري هر يك از نمونه‌ ها استخراج و مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج آزمايشات عملكرد بسيار مناسب سيستم‌ هاي تقويتي در برابر بارهاي لرزه ‌اي را نشان دادند، به گونه‌ اي كه در نمونه‌ هاي تقويتي، خرابي از چشمه اتصال خارج و به داخل تير منتقل شد. ظرفيت نهايي نمونه‌ هاي تقويتي در حدود 50% و ميزان جذب انرژي آن‌ها نيز در حدود 200% افزايش يافت. هم‌چنين، مقادير ميرايي و ضريب شكل‌ پذيري نمونه ‌هاي تقويتي به ترتيب در حدود 100% و 32% افزايش پيدا كردند.