منصة الرسائل والاطاريح: السلوك الإنشائي لمفاصل العتب-العمود الركنية المنفذة من الخرسانة المسلحة الهجينة تحت تأثير الأحمال الاحادية و الدورية

الخلاصة

تلعب مفاصل العتب-العمود دورًا مهمًا في الحفاظ على سلامة الهياكل الخرسانية المسلحة أثناء الزلزال. من المعروف أن هذه المفاصل تسبب أضرارًا كبيرة وقد تؤدي إلى انهيار المبنى إذا لم يتم تصميمها بشكل مناسب. في السنوات الأخيرة ، تم إجراء العديد من التطوير لتحسين الأداء الزلزالي لمكونات المبنى ، بما في ذلك مفصل العتب-العمود. ومع ذلك ، على الرغم من هذه التحسينات ، لا تزال مفاصل العتب-العمود الخارجية ، وخاصة المفاصل الركنية ، عرضة للتلف الشديد أثناء الزلازل. لمعالجة هذه المشكلة ، تم إجراء دراسة تجريبية لتحسين أداء مفاصل العتب-العمود الركنية باستخدام الخرسانة فائقة الأداء (UHPC) بدلاً من الخرسانة ذات المقاومة العادية (NSC) في منطقة المفصل. تم انشاء اثنين وعشرين مفصل ركني خرساني مسلح مصغر و تم اختباره تحت الحمل الدوري والرتيب. كانت المتغيرات الرئيسية هي وجود حديد التسليح العرضي في قلب المفصل أم لا ، مادة المفصل ، وتشكيل UHPC في منطقة المفصل ، وتباعد حديد التسليح العرضي للاعضاء الانشائية المجاورة للمفصل ، وطول التثبيت المطمورالذي يمر عبر المفصل وكذلك اسلوب التحميل . أظهرت نتائج الدراسة أن استخدام UHPC في منطقة المفصل يمكن أن يؤدي إلى تحول في آلية الفشل من فشل قص المفصل الهش إلى فشل الانحناء ، والذي ينتج عن إنشاء مفصل بلاستيكي في واجهة المفصل-العتب. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل UHPC على تحسين مقاومة القص ، وقدرة تحمل الأحمال بمقدار يتراوح من 27% الى 54%، وامتصاص الطاقة يصل الى 163% ، وتحمل الضرر ، على الرغم من عدم استخدام حديد التسليح العرضي في قلب المفصل. علاوة على ذلك ، فإن استخدام UHPC في منطقة المفصل يسمح بتقليل حديد التسليح العرضي في الاعتاب والأعمدة ، مما يقلل من تزاحم حديد التسليح في منطقة المفصل. علاوة على ذلك ، فإن استبدال NSC في منطقة المفصل بـ UHPC يقلل من طول التثبيت لقضبان حديد التسليح الطولية للاعتاب الواجب توفيرها في قلب المفصل من 25 مرة بقدر قطر قضبان حديد التسليح الطولي للاعتاب و الموصى به من قبل معظم المدونات العالمية الى 15 مرة بقدر قطر قضبان حديد التسليح الطولي للاعتاب و ذلك لما تمتلكه UHPC من قوة ربط عالية . من ناحية أخرى ، فإن استخدام قضبان GFRP كتقوية مثبتة بالقرب من السطح (NSM) يظهر أداءً فائقًا مقارنة باستخدام قضبان GFRP المستخدمة داخليًا. من الناحية النظرية ، تميل معظم المدونات العالمية إلى المبالغة في تقدير قوة القص لمفاصل العتب-العمود وقد لا تكون مناسبة للاستخدام في التصميم. هذا يمكن أن يؤدي إلى وصلات غير كفوئة ويضر بالسلامة الهيكلية الشاملة للمباني الخرسانية المسلحة أثناء الزلازل أو غيرها من الأحداث. بناءً على الدراسة التحليلية ، تم اقتراح تعديل لاحد المدونات يوفر حسابًا أكثر دقة لمقاومة القص لمفاصل العتب-العمود الخارجية.