مقدمه
پایههای مدفون ستون فولادی نسبت به پایههای نمایان با بولت مهاری، عملکرد مناسبتری در برابر نیروهای کششی ناشی از زلزله دارند. انتقال نیرو در این نوع اتصال بهصورت مستقیم از فولاد به بتن انجام میشود و رفتار کلی اتصال به هندسه ریشه مدفون وابسته است.
انواع پایههای مدفون
دو نوع اصلی پایه مدفون بررسی میشود:
-
پایه دارای صفحه انتهایی: انتقال نیرو عمدتاً از طریق فشار و پانچ بتن زیر صفحه
-
پایه شیبدار: انتقال نیرو ترکیبی از اصطکاک و مؤلفههای فشاری وابسته به زاویه شیب
وجود صفحه انتهایی نقش غالبی در ظرفیت نهایی اتصال دارد.
مدلسازی و شرایط بررسی
در تحلیلها:
-
رفتار غیرخطی بتن و فولاد لحاظ شده است
-
بارگذاری کششی تا شکست کامل ادامه یافته
-
اثر عمق مدفونسازی، ابعاد بلوک بتن و شرایط مرزی بررسی شده است
هدف، شناسایی مکانیزم شکست و حدود ظرفیت قابلاعتماد اتصال بوده است.
مکانیزمهای شکست
-
پایههای صفحهدار: شکست غالب بهصورت مخروطی یا مخروط مرکب بتن
-
پایههای شیبدار:
-
در شرایط آزاد: شکافت بتن
-
در شرایط محصور: شکست دومخروطی یا پروانهای
-
تغییر مکانیزم شکست میتواند مقاومت بیرونکشیدگی را بهطور قابلتوجهی افزایش دهد.
رفتار تغییرمکان
پایههای شیبدار نسبت به پایههای صفحهدار:
-
تغییرمکان بیشتری پیش از رسیدن به بار اوج دارند
-
رفتار شکلپذیرتری از خود نشان میدهند
-
ظرفیت جذب انرژی بالاتری فراهم میکنند
در مقابل، پایههای صفحهدار مقاومت بالاتر اما رفتار تردتری دارند.
جمعبندی
پایههای مدفون ستون فولادی، چه صفحهدار و چه شیبدار، میتوانند مقاومت، سختی و شکلپذیری موردنیاز طراحی را تأمین کنند. انتخاب نوع پایه باید بر اساس نیاز مقاومتی، تغییرمکان مجاز، شرایط اجرایی و ابعاد فونداسیون انجام شود.