การศึกษาทดลองจุดต่อคานไฮบริดเหล็ก-คอนกรีตและเสาคอนกรีตสำเร็จรูปที่มีระบบคืนศูนย์ร่วมกับอุปกรณ์หน่วงแบบเหล็ก

การศึกษานี้นำเสนอจุดต่อคานไฮบริดเหล็ก-คอนกรีตและเสาคอนกรีต สำเร็จรูป ที่มีระบบคืนศูนย์และทำงานร่วมกับอุปกรณ์หน่วงแบบเหล็ก (Steel slit dampers, SSDs) เพื่อต้านแรงกระทำแผ่นดินไหว โดยมี เป้าหมายให้ลวดอัดแรงทำให้โครงสร้างมีความสามารถในการคืนศูนย์สู่ ตำแหน่งเดิม (Self-centering) หลังจากเกิดแผ่นดินไหว ในขณะที่ SSDs ถูกออกแบบให้เกิดการคราก (Yielding) ภายใต้แรงแผ่นดินไหวเพื่อดูดซับ และสลายพลังงาน ซึ่งช่วยลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับโครงสร้างคาน นอกจากนี้ยังมีการใช้คานเหล็กรูปตัวเอชที่ปลายคานเพื่อลดความเสียหายที่ อาจเกิดขึ้นเนื่องจากแรงที่ถ่ายมาจาก SSDs และเพื่อประเมินความสามารถ ของโครงสร้างที่นำเสนอภายใต้แรงแผ่นดินไหว การศึกษานี้จึงได้มีการ ออกแบบเพื่อควบคุมให้ความเสียหายอยู่ที่บริเวณจุดต่อของโครงสร้างด้วย วิธี Capacity design และทดสอบตัวอย่างทดสอบทั้งหมดภายใต้มาตรฐาน ACI374.1-05 โดยทำการทดสอบด้วยแรงกระทำวัฏจักรกึ่งสถิตย์ (Quasistatic reversed cyclic load) โดยทำการเปรียบเทียบพฤติกรรมของจุด ต่อทั้งหมด 2 ตัวอย่างทดสอบ ประกอบด้วย 1) ตัวอย่างทดสอบจุดต่อเสาคานเสมือนแบบหล่อในที่ 2) ตัวอย่างทดสอบจุดต่อคานไฮบริดเหล็กคอนกรีตและเสาคอนกรีตสำเร็จรูปพร้อมติดตั้งระบบดึงลวดอัดแรงและ อุปกรณ์หน่วงแบบเหล็ก ซึ่งความสามารถของโครงสร้างได้ถูกประเมินโดย พิจารณาจากความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำและระยะการเคลื่อนตัว สัมพัทธ์ทางด้านข้าง ความสามารถในการสลายพลังงาน และความ แข็งแกร่ง ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าภายใต้แรงกระทำด้านข้างมีรอย ร้าวเกิดขึ้นที่บริเวณหน้าสัมผัสของจุดต่อโครงสร้างเสา-คาน หรือที่เรียกว่า Gap opening และสามารถกลับคืนศูนย์ปิดช่องว่างได้ด้วยลวดอัดแรง ในขณะที่อุปกรณ์หน่วงแบบเหล็กสามารถสลายพลังงานได้อย่างมี ประสิทธิภาพผ่านการคราก นอกจากนี้ตัวอย่างทดสอบมีพฤติกรรมคงที่ ภายใต้การเสียรูปขนาดใหญ่ และสามารถทำการทดสอบได้ถึงมุมหมุนที่ คานเท่ากับ 2% ขณะที่ยังคงพฤติกรรมที่ไม่ด้อยไปกว่าจุดต่อเสา-คาน เสมือนแบบหล่อในที่