بررسی آزمایشگاهی اتصالات خارجی تیربه ستون بتن مسلح با میلگردهای فولادی و آلیاژهای حافظه دار شکلی تحت تاثیربارهای چرخه ای

در این پژوهش آزمایشگاهی، رفتار اتصال خارجی تیر به ستون بتنی تحت تاثیر بارگذاری چرخه ای با میلگردهای آلیاژی حافظه دار شکلی (SMA) مورد بررسی قرار می گیرد .در این پژوهش 8 نمونه بتنی ساخته و آزمایش شد. در 4 نمونه از میلگردهای آلیاژی حافظه دار شکلی و در 4 نمونه دیگر از میلگردهای فولادی، برای اتصال تیر به ستون استفاده شده است. میزان محصور شدگی میلگردهای طولی تیر در محل اتصال نمونه ها ، متفاوت در نظر گرفته شده است. همچنین از دو نوع بتن، با مقاومت های 30 و 45 مگا پاسکال استفاده شده است. نمونه ها تحت بارگذاری چرخه ای آزمایش شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که میلگردهای آلیاژی حافظه دار شکلی، توانایی بالایی در بازگشت به شکل اولیه خود، بعد از تحمل تغییر مکان های بزرگ را دارند. در این مصالح مقدار جذب انرژی مناسب بوده و کاهش تغییر شکل پسماند در اتصال قابل ملاحظه می باشد. با توجه به رفتار فوق الاستیک میلگردهای آلیاژی حافظه دار شکلی، در بتن معمولی و مقاومت بالا ترک ها در هسته اتصال قابل ملاحظه نبوده و بارگذاری چرخه ای، موجب بسته شدن ترک ها در هسته اتصال گردید. با افزایش بارگذاری چرخه ای، شکست خارج از هسته اتصال به صورت خمشی و در تیر ایجاد گردید. افزایش محصور شدگی تیر باعث دور شدن محل شکست در تیر از هسته اتصال گردید. در اتصال تیر به ستون با میلگردهای فولادی، شکست برشی در هسته اتصال ایجاد شد ولی با افزایش مقاومت بتن و محصور شدگی، شکست در خارج از هسته اتصال به صورت خمشی در تیر صورت گرفت. طول مفصل پلاستیک در تیر اتصال برای نمونه های با میلگردهای آلیاژی حافظه دار شکلی و میلگردهای فولادی، توسط روابط تجربی و نتایج آزمایشگاهی محاسبه گردید و مشخص شد که استفاده از معادله پاول و پریستلی برای اتصالات بتنی با هر دو نوع میلگرد مناسب است.

کلیدواژه ها:

آلیاژ های حافظه دار شکلی ، بتن مسلح ، اتصال تیر به ستون ، اثر فوق الاستیک ، بارگذاری چرخه ای