مطالعه آزمایشگاهی اثر کامپوزیت های سیمانی مهندسی حاوی نانوالیاف کربن بر اتصال بتنی تیر- ستون

اتصالات تیر به ستون بتنی در شکل پذیری سازه، جذب انرژی و به تاخیر انداختن خرابی نقش مهمی را ایفا می کنند. در این پژوهش به تاثیر کامپوزیت های سیمانی مهندسی حاوی نانو الیاف کربن (CNF-ECC) بر روی رفتار اتصال تیر به ستون بتنی تحت بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. رفتار سخت شوندگی کرنش تحت کشش از کامپوزیت های سیمانی مهندسی (ECC) یک مصالح توانمند با قابلیت جذب انرژی بالا و قابلیت ترک خوردگی های زیاد قبل از شکست، ساخته است. از آنجایی که ECC یک مصالح نسبتا جدید است، عمده پژوهش های انجام گرفته، بر روی شناخت ماهیت این مصالح، ترکیبات مختلف آن، نسبت های مختلف اختلاط مصالح، روابط حاکم بر منحنی تنش-کرنش، ابداع کامپوزیت های جدید و سایر موارد مشابه متمرکز بوده است. تحقیقاتی نیز بر روی کاربردهای عملی آن در سازه ها انجام گرفته است. اما این مطالعات به اندازه تحقیقات مربوط به شناخت رفتار خود مصالح، گسترده نبوده و نیازمند انجام کارهای تحلیلی و آزمایشگاهی فراوان است. در این پژوهش ۳ اتصال بتنی مورد آزمایش قرار گرفت که یکی از اتصالات به عنوان نمونه مرجع و در ۲ اتصال دیگر، در طول ناحیه بحرانی اتصال تیر به ستون با ECC و CNF-ECC جایگزین گردید. پارامترهای اصلی درنظر گرفته شده شامل منحنی های هیسترزیس لنگر- تغییر مکان نسبی، ظرفیت جذب انرژی و توزیع ترک ها است. نمونه های آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه ای در انتهای تیر با کنترل تغییر مکان قرار گرفتند. بارگذاری تا زمانی که کاهش بار به بیش از ۳۰ تا ۴۰ درصد حداکثر بار وارده می رسید، ادامه می یافت. نتایج آمایشگاهی نشان داد که با استفاده از این مصالح توانمند، شکل پذیری و جذب انرژی این اتصالات به صورت موثری بهبود یافت و ترک ها ایجاد شده در چشمه اتصال به صورت یک شبکه متراکم از ریز ترک ها با عمق و عرض بسیار کم ظاهر گردید