انواع اتصال مفصلی

تیر میان طبقه با اتصال x

این اتصال متداولترین اتصال مفصلی تیر میان طبقه به ستون است. در گذشته نه چندان دور تنها گزینه پیش روی برای اجرای اتصال تیر میان طبقه بود. در طراحی این اتصال با عبور میل گردهای بالا و پایین تیر در بر تکیه گاه (ستون ها) به صورت ضربدری، از انتقال نیروهای خمشی و پیچشی به ستون جلوگیری می شود. فلسفه کاربرد این اتصال و همگرا کردن میل گردهای طولی طرحی از پرفسور نعیم است، که از این اتصال برای دور کردن مفصل پلاستیک از محل اتصال استفاده کرده اند.

اما براساس جدیدترین پژوهش های صورت گرفته این اتصال رفتار مفصلی ندارد. درحالی که اجرای اتصال فوق در کشور دشوار و به ندرت می توان اتصالی را با این روش اجرا یافت. نصب خاموت ها در محل اتصال، خم دقیق میلگردهای طولی، قالب بندی و بتن ریزی ستون و تیر، برخی از مشکلات اجرایی این روش است. برای آسانی اجرای این اتصال در عمل، میلگردهای تیر در داخل ستون، دارای قلاب90درجه بوده و رفتار آنها بیش تر شبیه به تیر دو سر گیردار است.

تیر میان طبقه به ضخامت دال

پس از اجرای ناموفق اتصال x در اجرا برخی طراحان برای هماهنگی فرضیات خود با روش های اجرایی، پیشنهاد کاهش ارتفاع تیر میان طبقه به اندازه ی ضخامت دال پله را ارائه نمودند. در این طرح کاهش ارتفاع تیر به اندازه ی ضخامت دال مطرح شد تا به این طریق با کاهش ارتفاع مؤثر تیر نیم طبقه ظرفیت خمشی تیر کاهش یابد. به این صورت لنگر انتقالی به ستون ها کاهش زیادی پیدا می کند.

تیر میان طبقه با حذف مهار میلگرد تیر

در این روش برای کاهش ظرفیت خمشی تیر، مهار میلگردها در ستون حذف شده، و انتظار می رود هنگام وارد شدن لنگر، این میلگردها بر اثر کشش وارد شده در جای خود بلغزند و نیرویی منتقل نشود. از این اتصال به مراتب استقبال بیشتری نسبت به نوع x صورت گرفت. اما برخی از مشکلات اجرایی عنوان شده در اتصال قبلی همچنان مانع از اجرای دقیق آن می شود. به طوری که عموماً میلگردهای طولی پایین نیز مانند بالا ساده اجرا می شود.

تیر میان طبقه فولادی

این روش به بهترین شکل، اتصال مفصلی دو سر تیر را عملیاتی می کند. از آنجا که اجرای اتصال مفصلی با فولاد با دقت بسیار بیشتری نسبت به بتن قابل اجرا است، در این روش با تعبیه صفحات فولادی بر وجوه ستون محل اتصال تیر، به صورت درجا با شاخک یا کاشت بولت امکان اتصال نبشی های بالا و پایین، تیر فولادی فراهم می شود.

در اتصال دو سر تیر آهن با نبش بالا و پایین عملاً نیروی برشی منتقل می شود. بال بالای این تیر آهن نشیمن گاه دال بتنی کف پله خواهد بود و به علت وجود درز اجرایی سرد (عدم بتن ریزی پیوسته بین دو عضو بتنی دال و ستون) بین دال بتنی و ستون هیچ لنگری بر ستون وارد نخواهد آمد. در صورت نیاز به کاهش نیروهای افقی وارد از دال پله به ستون لازم است درز اتصال دال پله با ستون با مصالحانعطاف پذیر پُر شود.

علاوه بر روش های یاد شده برخی راه کارهای دیگر مانند تعبیه دستک (کُربل) در وضعیت پیش ساختگی و انتقال بار کف پله در میان طبقه به تیر بالا یا پایین، اجرایی است. در ایران روش های یاد شده کم استفاده می شود و روش های گفت شده (الف-ب-پ-ت) با تمام نواقص همچنان به عنوان گزینه های اجرایی به کار برده می شوند.

پس از بررسی دقیق بارهای وارده تیر میان طبقه و عملکرد مورد نیاز اتصال این تیر، ظرفیت های موجود در ضوابط و استانداردهای کشور مطالعه و طرح اتصال برشی -اصطکاکی برای این اتصال پیشنهاد شد. همان گونه که از نام این اتصال مشخص است، بخش اعظم نیروی برشی به وسیله ی میلگرد (ظرفیت برشی فولاد) و بخش اندکی از آن در صورت رعایت ضوابط اجرایی اتصال بتن جدید به قدیم به وسیله ی اصطکاک بتن، به ستون منتقل می شود. تمرکز اصلی انتقال نیرو به وسیله ی این اتصال، بر برش فولاد بوده، البته در صورت نیاز و تمهیدات لازم در این اتصال می توان از ظرفیت برشی اصطکاکی بتن نیز استفاده کرد.

برای به کمینه رساندن ظرفیت لنگر این اتصال، باید در این طرح اتصال دال پله با ستون با کمترین سطح مقطع اجرا شود. پس دال کف پله فقط به گوشه ی ستون به وسیله ی میلگردهای انتظار قرار داده شده، متصل می شود. لازم است میلگردهای انتظار در کنج ستون با پیش بینی قرارگیری آنها در حد فاصل دو شبکه میلگرد دال پله و در جهت های مختلف برای کاهش طول مهاری جای گذاری شوند. سپس قالب بندی و بتن ریزی ستون با موقعیت میلگردهای قرار داده شده انجام می شود.

میلگردگذاری این اتصال، بعد از بستن شبکه ی میلگرد ستون انجام می شود. این اتصال کمترین مزاحمت را برای قالب بندی ستون خواهد داشت و فقط قالب کنج محل اتصال به اندازه ی ضخامت دال کف پله بالاتر نصب می شود. پس از آن منافذ موجود بسته می شود تا از خروج و کرمو شدن بتن این ناحیه جلوگیری شود. پس از بازکردن قالب، برای کاهش مصرف میلگرد در این اتصال می توان سطوح بتنی در تماس با دال کف پله را مضرس کرد. تا به این طریق از ظرفیت برشی اتصال بتن دال پله با بتن ستون به شکل مناسبی استفاده شود.