ارزیابی تحلیلی تاثیر نوع اتصال مهاربند فولادی همگرای ضربدری به قاب بتن آرمه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی- مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی تبریز، تبریز، ایران

2 هیات علمی گروه عمران دانشگاه آزاد تبریز

چکیده

یکی از روش های مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای قاب های بتن مسلح استفاده از مهاربندهای فولادی می باشد. استفاده از این نوع سیستم به دلیل اجرای آســان، مسـائل اقتصـادی و عملکرد مناسب در برابر نیروهای جانبی، نسبت به دیگـر سیستم های مقاوم سازی بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. خصوصیات اتصال در این نوع از سیستم سازه ای حائز اهمیت بسزا بوده و می تواند در نتایج بدست آمده اعم از شکل پذیری، مقاومت، سختی و ... نقش مهمی را ایفا کند. جزئیات و رفتار این نوع اتصالات کمتر مورد توجه محققین بوده است و در تحقیق حاضر تلاش گردیده تا نگاه دقیق تری نسبت به این موضوع صورت گیرد. مدلسازی و تحلیل های عددی در این پژوهش با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام یافته و مجموعاً 8 مدل مورد بررسی قرار گرفته که شامل 3 گروه مختلف از جنبه نوع اتصال مهاربند فولادی به قاب بتن آرمه می باشد. این اتصالات شامل بولت ها و صفحات فولادی، ژاکت فولادی و باکس فولادی می باشند که در هر گروه حالت های مختلف مورد مقایسه واقع شده است. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل غیرخطی نمونه ها مشخص گردید که اتصال مهاربند فولادی به قاب بتنی توسط بولت های مدفون در بتن و صفحات فولادی دارای افزایش قابل توجه در سختی، مقاومت و شکل پذیری می باشد. همچنین این تقویت ها دارای بیشینه استهلاک انرژی، کمینه ترک خوردگی قاب بتنی و کاهش فولاد مصرفی در اتصالات است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analytical Investigation on the Effect of Connection Type of Steel X-Bracing to the Reinforced Concrete Frames

نویسندگان [English]

  • Yashar Hodaipour 1
  • Adel Ferdousi 2
1 Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
2 Department of Civil Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Using steel braces is regarded as one of the significant methods for retrofitting and seismic rehabilitating of reinforced concrete frames. Thanks to its easy implementation, economic considerations and appropriate seismic retrofitting performance against lateral forces, this system has received more attention from researchers in comparison with other seismic resistant systems. In this type of structural system, the connection properties are of high significance and they can play a significant role on the obtained results including ductility, resistance, stiffness, etc. The detailed behavior and performance of this type of connection have received less attention from researcher; hence, it is regarded as an under-researched issue. In the present study, we addressed this research gap; we made an effort to comprehensively explore and investigate this issue. ABAQUS finite element software was applied for modeling and numerical analysis; a total of 8 models were analyzed and investigated which were categorized into 3 different groups with respect to the type of steel brace connection to the reinforced concrete frame. These connections include steel bolts and plates, steel jacket and steel box which were modeled and discussed under different conditions within each group. Nonlinear analysis of samples indicated that the connection of steel bracing to the concrete frame by penetrating bolts in concrete and steel plates led to significant enhancement of stiffness, resistance and ductility. Furthermore, these reinforcements have maximum energy dissipation, minimum concrete frame cracking and steel consumption reduction in joints.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Building Retrofitting
  • Connections
  • Reinforced Concrete Frame
  • Steel Jacket
  • finite element method