عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی اتصالات بتن مسلح با میلگرد ساده و تقویت آن ها به کمک تعبیه نبشی در چهارگوشه ی اتصال
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2236;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74974
- تاریخ دفاع
- ۱۷ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- علی اسمعیلی ایوانکی
- استاد راهنما
- محمدصادق معرفت
- چکیده
- یکی از انواع ساختمان‌های بتن‌آرمه قدیمی، ساختمان‌های بتنی مسلح به میلگرد ساده می‌‌باشند که عمدتاً قبل از سال 1350 شمسی ساخته و عموماً برای بارهای ثقلی طراحی شده‌اند. در اینگونه ساختمان‌ها اثری از جزئیات ویژه لرزه‌ای در اعضای سازه‌ای آنها (مانند تیر، ستون و اتصال) دیده نمی‌شود. با توجه به اهمیت اتصالات در رفتار اینگونه سازه‌ها، در این تحقیق به رفتار اتصال خارجی تیر به ستون و همچنین ارائه‌ی روش بهسازی آن پرداخته شده است. روش بهسازی ارائه شده در این تحقیق شامل ارتقای رفتار اتصال خارجی تیر به ستون از طریق پیش‌تنیده کردن خارجی آن به وسیله‌ی نبشی‌ها و ورق و میله‌های فولادی می‌‌باشد. هدف از این روش دور کردن خرابی از قسمت اتصال تیر به ستون به سمت تیر زیر‌سازه می‌‌باشد. به همین منظور پنج زیرسازه‌ی بتنی اتصال خارجی تیر به ستون بر اساس رسوم قدیمی مورد استفاده در کشورمان با مقیاس نیمه ساخته شد. دو نمونه به عنوان شاهد و بقیه‌ی آنها به صورت بهسازی شده، مورد آزمایش بارگذاری رفت و برگشتی شبه استاتیکی قرار گرفتند. بار محوری در ستون نمونه‌ها برابر 07/0 و 15/0 مقاومت اسمی آن است. نتایج حاصل از آزمایش نشان می‌‌دهد که مقاومت در نمونه‌ی تقویت نشده با بار محوری کم‌تر، 85 درصد و با بارمحورری بالا، 100 درصد مقاومت اسمی زیرسازه‌ی اتصال تیر به ستون است. همچنین با افزایش بار محوری سختی جانبی اتصال %33 افزایش یافت، در حالی که افزایش بارمحوری شکل‌پذیری نمونه‌ی شاهد را با کاهش 30 درصدی، از 1/4 به 75/2 می‌‌رساند. نمونه‌های تقویت شده به دو صورت با نبشی ساده و با نبشی به اضافه‌ی لچکی بهسازی گردیدند. تمامی نمونه‌های تقویت شده تخریب را از اتصال دور کرده و در تیر متمرکز نمودند. اثرات تقویت‌ها موجب افزایش مقاومت جانبی چندانی نگردید. در نمونه‌های با بار محوری پایین که به دو صورت بهسازی شدند شکل‌پذیری در هر دو نمونه به صورت میانگین %40 افزایش داشت در حالی که سختی نمونه‌ها به ترتیب %20 و %30 برای نمونه‌های تقویت شده با نبشی سخت شده و بدون سخت کننده افزایش یافت. تقویت نمونه‌ی با بارمحوری بالاتر نیز باعث افزایش 30، 8 و 30 درصدی به ترتیب در مقادیر شکل‌پذیری، سختی و استهلاک انرژی گردید.
- Abstract
- Buildings reinforced by smooth bars are one type of common buildings which are constructed before 1970s and are mostly designed only for gravity loads and lack any special seismic detailings. Due to the importance of beam column joints during earthquakes, the present study deals with behavior of external beam-column joints and also suggests a rehabilitation method for them. The rehabilitation method includes upgrading of external beam-column joints by prestressing them with angles, plates and steel rods. The main purpose is to relocate the damages from panel zone toward the beam span. In order to do this, five half scale reinforced concrete subsassembales of external beam-column joints constructed. The subassemblages were similar to old practice of Iranian construction which was dominant before 1970s. Two of the specimens served as control specimen and the rest were rehabilitated and all specimens were tested under lateral quasi static cyclic loading. Axial loads of this specimens was equal to 0.07 or 0.15 of nominal strength of their columns sections. The results of tests show that lateral strength of subassemblage with lower axial load is 85% of the nominal lateral strength of subassemblage while full lateral strength were developed by the specimens with higher axial load. Increasing of axial load also increased lateral stiffness of the specimens by 33% and decresed ductility of specimen from 4.1 to 2.75. Specimens were rehabilitated in two ways, one with angles and others with stiffened angles. The proposed retrofit method resulted in relocation of beam plastic hinges to outside the joint panel zone but did not increase lateral strength of the specimens. In specimens with lower axial load which retrofitted by stiffened angles, the specimens displayed an average increase of 40% in ductility however lateral stiffness displayed 20% and 30% increase for specimen retrofitted with angles and stiffened angles respectively. The specimen with higher axial load which is retrofitted only by unstiffened angles displayed 30%, 8% and 30% increase in ductility, stiffness and dissipated energy respectively relative to the control specimen.
