بررسی آزمایشگاهی تاثیر خروج ‌از‌ مرکزیت و نسبت پهنا‌ به‌ ضخامت مقاطع دستک‌های‌ قوسی فلزی بر رفتار چرخه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور مرکز سمنان، سمنان، ایران

2 دانشگاه سمنان

3 عضو هیات علمی دانشگاه سمنان

چکیده

این مقاله به معرفی دستک‌های قوسی فلزی به‌عنوان روشی نوین در بهسازی لرزه‌ای قاب‌های بتن‌آرمه می پردازد. دراین راستا عواملی چون خروج ‌از ‌مرکزیت اولیه و نسبت پهنا به ضخامت مقاطع دستک‌های قوسی به‌‌عنوان دو عامل موثر بر رفتار چرخه‌ای آن‌ها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. یکسری بارگذاری چرخه‌ای روی چهار نمونه آزمایشگاهی با مقاطع مستطیلی تکی و دوبل با مساحت و طول اسمی یکسان ولی با خروج ‌از‌ مرکزیت‌های مختلف 1/0 و 2/0 طول اسمی انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان‌ دادند که نسبت‌های لاغری و پهنا به ضخامت نقش بسیار مهمی بر‌عملکرد چرخه‌ای در فشار و حتی کشش ایفا کرده و با کاهش پتانسیل کمانش و افزایش امکان پلاستیک ‌شدن کامل مقطع، رفتار هیسترزیس مطلوب‌تری حاصل می‌گردد. بنابراین با کاهش50% هم‌زمان این دو نسبت، حداکثر مقاومت فشاری و کششی به‌ترتیب تا 59% و 27% و انرژی تلف‌‌ شده و حداکثر نسبت میرایی ویسکوز به‌ترتیب تا 152% و 14% افزایش یافتند. همچنین دستک‌های قوسی در‌کشش و فشار از لحاظ مقاومت نهایی و سختی پلاستیک رفتار متفاوتی از خود نشان‌‌دادند که این تفاوت با کاهش خروج ‌از‌ مرکزیت اولیه آشکارتر گردید. با افزایش خروج ‌از‌ مرکزیت محوری اولیه، تاثیر مساحت مقطع بر افزایش مقاومت فشاری و به‌ویژه حداکثر مقاومت کششی کمتر شد. از طرفی با کاهش50% آن و علیرغم کاهش 59% مساحت مقطع، مقدار مقاومت و سختی پلاستیک نهایی در‌کشش به‌ترتیب تا 31/1و 5/3 برابر افزایش‌ یافتند .همچنین نتایج این پژوهش برای تحقیقات بیشتر روی رفتار آزمایشگاهی اتصالات تیر-ستون بتن‌آرمه استفاده خواهد ‌شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Eccentricity and Width to Thickness Ratio Effects of Arched Steel Haunches on Cyclic Behavior

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Emami 1
  • Omid Rezaifar 3
1 Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Semnan, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Iran
چکیده [English]

This paper introduces arched steel haunches (ASHs) as a novel technique in the seismic retrofitting of RC frames. In this regard, parameters such as ASH initial eccentricity and width-to-thickness ratio are evaluated as two factors affecting on their cyclic behavior. A series of cyclic loading tests were performed on four specimens with single and double rectangular cross-sections and with the same nominal area and length, but with different eccentricities of 0.1 and 0.2 nominal length. Experimental results showed that the slenderness and width-to-thickness ratios play a significant role on the cyclic performance in compression and even tension, and by reducing the buckling potential and the cross-section reaching to the fully plastic state, a more desirable hysteretic behavior is achieved. Therefore, with 50% reduction of these ratios simultaneously, the maximum compressive and tensile strength enhanced up to 59% and 27%, respectively, and the dissipated energy and the maximum viscosity damping ratio increased up to 152% and 14%, respectively. Also, the arched haunches showed different behavior in tension and compression for ultimate strength and plastic stiffness, which with decreasing the initial eccentricity became more apparent. With increasing the initial eccentricity, the cross-sectional area effect on increase of compressive strength and especially maximum tensile strength decreased. In addition, by reducing it by 50% and despite 59% reduction in cross-sectional area, the ultimate tensile plastic strength and stiffness increased up to 1.31 and 3.5 times, respectively. In addition, the obtained results will be used for further research on experimental behavior of RC beam-column joints.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seismic retrofitting
  • arched steel haunches
  • Cyclic Performance
  • overall buckling
  • chord elastic stiffness