انجمن مهندسی سازه ایران مهندسی سازه و ساخت 2476-3977 13 06 2026 08 23 Experimental and Analytical Study on External Precast Concrete Beam-Column Connection made of LightWeight LICA Aggregate Subjected to Cyclic Loading مطالعه آزمایشگاهی و تحلیلی اتصال خارجی تیر به ستون پیش ساخته بتنی ساخته شده از سبک‌دانه لیکا تحت بار رفت و برگشتی 238429 10.22065/jsce.2026.557248.3864 FA حسین پرستش دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران 0000-0002-5828-2552 نادر خواجه احمد عطاری استاد، پژوهشکده ساختمان و مسکن مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران امیدرضا سهرابی دانشجوی دکتری سازه، دانشکده عمران، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران Journal Article 2025 11 15 In recent years, the use of precast concrete systems has increased due to their high construction speed, improved quality control, and cost reduction. Flexural beam–column connections in precast concrete structures can be constructed using wet or dry methods; however, their flexural rigidity and seismic performance have received limited attention, particularly in seismic regions. Considering the high seismicity of Iran, reducing the effective seismic weight of structures while maintaining sufficient concrete strength is of great importance. In this context, structural lightweight concrete can reduce seismic mass and facilitate the transportation and construction of precast members. In this study, three exterior flexural beam–column connection specimens were tested under cyclic loading. These included a cast-in-place normal-weight concrete connection, a cast-in-place lightweight concrete connection, and a precast connection combining normal-weight and lightweight concrete. The failure mechanisms, load capacity, initial stiffness, and energy dissipation of the specimens were evaluated and compared. Finite element modeling was also performed to simulate the behavior of the precast lightweight concrete connection. The results showed that the energy dissipation of the precast connection was 19% and 33% higher than those of the cast-in-place normal-weight and lightweight concrete connections, respectively. In addition, the ultimate load of the precast connection increased by 12% and 20% compared to the corresponding cast-in-place connections. These results indicate improved seismic performance of the precast lightweight concrete connection. در سال‌های اخیر، استفاده از سیستم‌های پیش‌ساخته بتنی به دلیل سرعت بالای اجرا، امکان کنترل کیفیت بهتر در کارخانه و کاهش هزینه‌ها، به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. اتصالات خمشی تیر به ستون در سازه‌های بتنی پیش‌ساخته به دو روش تر و خشک اجرا می‌شوند، با این حال صلبیت و ظرفیت خمشی این اتصالات، به‌ویژه در مناطق لرزه‌خیز، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از سوی دیگر، با توجه به لرزه‌خیزی کشور ایران، کاهش وزن مؤثر لرزه‌ای سازه همراه با حفظ مقاومت فشاری مناسب بتن، اهمیت ویژه‌ای دارد؛ از این‌رو استفاده از بتن سبک سازه‌ای می‌تواند ضمن کاهش وزن مؤثر لرزه‌ای، مزایایی همچون سهولت حمل‌ونقل و اجرا در اعضای پیش‌ساخته را فراهم آورد. در این پژوهش، سه نمونه اتصال بیرونی تیر به ستون خمشی شامل یک نمونه اتصال درجا ساخته‌شده با بتن معمولی، یک نمونه اتصال درجا با بتن سبک و یک نمونه اتصال پیش‌ساخته ترکیبی از بتن معمولی و بتن سبک، تحت بارگذاری رفت‌وبرگشتی مورد آزمایش قرار گرفت. در این راستا، مکانیسم خرابی، ظرفیت باربری، سختی اولیه و میزان انرژی جذب‌شده نمونه‌ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. همچنین به‌منظور دستیابی به الگوی تحلیلی رفتار اتصال پیش‌ساخته بتن سبک، مدلسازی عددی به روش اجزای محدود انجام شد. نتایج نشان داد میزان انرژی جذب‌شده در اتصال پیش‌ساخته، نسبت به اتصال درجا با بتن معمولی و اتصال درجا با بتن سبک، به‌ترتیب 19 و 33 درصد افزایش یافته است که بیانگر عملکرد لرزه‌ای مناسب‌تر این اتصال است. افزون بر این، نیروی نهایی به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها برای اتصال پیش‌ساخته، به‌ترتیب 12 و 20 درصد بیشتر از اتصال درجا با بتن معمولی و اتصال درجا با بتن سبک بوده است. در پایان، الگوی مفصل پلاستیک لنگر–انحنای اتصال پیش‌ساخته بتن سبک بر اساس نتایج تحلیل عددی ارائه گردید.