بسیاری از ساختمان های بتنی ساخته شده در سال های پیش از دهه 1970 میلادی در نقاط مختلف جهان و از جمله ایران، توسط آرماتورهای بدون آج مسلّح شده اند. تجربه بدست آمده از زلزله های رخ داده در سال های اخیر نشان دهنده ضعف رفتاری و عملکردی این نوع ساختمان ها تحت اثر بارهای جانبی می باشد. علاوه بر استفاده از آرماتورهای بدون آج، مشکلات دیگری چون طراحی عمدتاً براساس بارهای ثقلی، عدم رعایت فلسفه تیر ضعیف - ستون قوی، عدم توجه به جزئیات بندی اتصالات و غیره نیز از جمله مشکلات سازه ای این قبیل ساختمان ها می باشد.
در مقاله اخیر، به مرور جزئی بر مودهای شکست مختلف انواع اتصالات، نحوه مدلسازی غیرخطی این نوع اتصالات و معرفی منابع مرتبط با این زمینه پرداخته ایم.
براساس مطالعات آزمایشگاهی انجام شده، دو مود شکست (Failure Mode) در این نوع اتصالات مشاهده شده است. برای اطلاع از هریک از این نوع شکست ها می توان مراحل زیر را طی نمود:
- محاسبه ظرفیت خمشی تیرهای متصل به اتصال در هر دو جهت مثبت و منفی (برای آگاهی از مراحل انجام این محاسبات به اینجا مراجعه فرمایید).
- محاسبه برش نظیر ظرفیت های خمشی محاسبه شده در مرحله قبل در ناحیه اتصال براساس دیاگرام آزاد اتصال.
- محاسبه تنش کششی قطری براساس نیروهای محاسبه شده.
- مقایسه این تنش با که بیانگر 0.2 رادیکال مقاومت کششی بتن است. اگر تنش کششی محاسبه شده از این مقدار بیشتر باشد، مود شکست بصورت ترک قطری (Diagonal Crack) خواهد بود و در صورتی که کمتر از این مقدار باشد، مود شکستی بصورت ترک عمیق در محل اتصال تیر به گره (Deep Crack at the Intersection of Beam and Column) خواهد بود.
- برای مدلسازی غیرخطی هر یک از این نوع اتصالات فنرهای غیرخطی پیشنهاد شده است که مقادیر نظیر این فنرها در مراجع زیر رائه شده است. برای ترک قطری به مرجع اوّل و برای ترک عمیق به مرجع دوم مراجعه شود.
- Calvi GM, Magenes G, Pampanin S (2002). Relevance of Beam-Column Joint Damage and Collapse in RC Frame Assessment. Journal of Earthquake Engineering. 6(1): 75-100.
- Adibi M, Marefat MS, Allahvirdizadeh R (2018). Nonlinear Modeling of Cyclic Response of RC Beam-Column joints Reinforced by Plain Bars. Bulletin of Earthquake Engineering. 16(11): 5529-5556.
