بررسی آزمایشگاهی رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی ( RCS)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 عضو هیئت علمی

چکیده

مزایایی همچون شکل پذیری بالا، کاهش بار مرده و قابلیت جذب انرژی بالاتر سازه‌های مرکب تیر فولادی و ستون بتنی نسبت به سازه‌های رایج بتن مسلح باعث استفاده روزافزون این سازه‌ها شده است. از طرفی ضوابط ارائه شده آئین نامه‌ها برای اتصال تیر فولادی به ستون بتنی  RCS ) ) دارای جزئیات پیچیده اتصال با دشواری در اجرا می‌باشد. در این مقاله رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایرهای به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. 5 اتصال خارجی RCS با ستون بتنی دایره‌ای در مقیاس واقعی ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهای متغیر در نمونه‌ها شامل فاصله تنگ‌های ستون در اطراف ناحیه اتصال و داخل اتصال، محصورشدگی اطراف ناحیه اتصال با ورق هایCFRP و نوع بتن می‌باشد. هدف از طراحی، ساخت و آزمایش این اتصال‌ها، پیشنهاد اتصال با جزئیات ساده و رفتار مطلوب می‌باشد. نتایج نشان داد که اتصال پیشنهاد شده ضمن سادگی در جزئیات اجرایی، قادر است لنگر را از تیر فولادی به ستون بتنی بخوبی منتقل کند. همچنین تقویت ناحیه اتصال با ورق‌های CFRP ،شکل پذیری و جذب انرژی در اتصال RCS را افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on the Behavior of Reinforced Concrete Columns to Steel

نویسندگان [English]

  • yaser mohamadi 1
  • Mohammadreza Esfahani 2
1 Department of Civil Engineering Faculty of Engineering Ferdowsi University Of Mashhad (FUM)
2 Department of Civil Engineering, Ferdowsi Unversity of Mashhad
چکیده [English]

Advantages such as high ductility, reduction of dead load and higher energy dissipation of the structures made with steel beams and concrete columns compared to conventional reinforced concrete structures have resulted in the widespread use of these structures. On the other hand, the provisions of different codes of RCS connections lead to complex details and implementation. In this paper, the behavior of steel beam to circular concrete column connections was experimentally studied. Five real scale external RCS connections were made and tested. Variable parameters of the specimens were included the tie spacing around and inside the connections, confinement around the connection region with CFRP sheets and concrete type. The aim of the study was to propose a connection with simple details and desirable behavior. The results indicated that the proposed connection can appropriately transfer the moment from the steel beam to the concrete column in addition to having simple implementation. Also, the confinement of the connection region with CFRP sheets increased the ductility and energy dissipation of the RCS.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid structures
  • Connection
  • steel beam
  • concrete column
  • CFRP

مراجع

[1]    Kuramoto, H. and I. Nishiyama (2004). “Seismic performance and stress transferring mechanism of through-column-type joints for composite reinforced concrete and steel frames.” Journal of structural engineering 130(2): 352-360.
[2] Sheikh, T. M., et al. (1989). “Beam-column moment connections for composite frames: Part 1.” Journal of structural engineering 115(11): 2858-2876.
[3]  Parra-Montesinos, G. and J. K. Wight (2000). “Seismic response of exterior RC column-to-steel beam connections.” Journal of structural engineering 126(10): 1113-1121.
[4]  Kanno, R. (1994). “Strength, deformation, and seismic resistance of joints between steel beams and reinforced concrete columns.(Volumes I and II).”
[5]  Bugeja, M. N., et al. (2000). “Seismic behavior of composite RCS frame systems.” Journal of structural engineering 126(4): 429-436.
[6]    Parra-Montesinos, G. and J. K. Wight (2001).“Modeling shear behavior of hybrid RCS beam-column connections.” Journal of structural engineering 127(1): 3-11.
[7]    Cheng, C.-T. and C.-C. Chen (2005). “Seismic behavior of steel beam and reinforced concrete column connections.” Journal of constructional steel research 61(5): 587-606.
[8] Alizadeh, S., et al. (2013). “The seismic performance of new detailing for RCS connections.” Journal of constructional steel research 91: 76-88.
[9] Alizadeh, S., et al. (2015). “Experimental investigation of RCS connections performance using self-consolidated concrete.” Journal of constructional steel research 114: 204-216.
[10] Li, W., et al. (2011). “Seismic performance of composite reinforced concrete and steel moment frame structures–state-of-the-art.” Composites Part B: Engineering 42(2): 190-206.
[11] Nishiyama, I., et al. (2004). “Guidelines: seismic design of composite reinforced concrete and steel buildings.” Journal of structural engineering 130(2): 336-342.
[12] Steel, A. T. C. o. D. C. f. C. S. i. and Concrete (1994). “Guidelines for design of joints between steel beams and reinforced concrete columns.” Journal of structural engineering 120(8): 2330-2357.
[13] Reza, E. M. And K. M. Reza (2005). “Axial Compressive Strength Of Reinforced Concrete Columns Wrapped With Fiber Reinforced Polymers (Frp).”
[14] Committee, A. (2014). Building code requirements for reinforced concrete (ACI 318-63), American Concrete Institute.
[15] Parra-Montesinos, G., et al. (2003). “Towards deformation-based capacity design of RCS beam– column connections.” Engineering Structures 25(5):681-690.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 52، شماره 3
خرداد 1399
صفحه 551-564

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار