عنوان پایان‌نامه
ارزیابی تحلیلی و آزمایشگاهی روش های بهسازی اتصالات تیر - ستون به روش پیش تنیدگی در ساختمان های بتن مسلح
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1706;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55502
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- علی ارزیتون
- استاد راهنما
- عبدالله حسینی
- چکیده
- با مشاهده خسارات ناشی از زلزله¬های گذشته در ساختمان¬های بتن¬آرمه¬ای که قبل از تدوین و اجرایی شدن آیین¬نامه¬های لرزه¬ای و تنها بر اساس بارهای ثقلی طراحی و اجرا شده بودند، نشان داد که اتصالات در سازه¬های بتن¬آرمه نقش بسیار مهمی در حفظ یکپارچگی کل ساختمان و همچنین استفاده از پتانسیل کامل تیرها و ستون¬ها در اتلاف انرژی خواهند داشت به همین جهت روش¬های بهسازی این¬گونه اتصالات در ساختمان¬های بتن¬آرمه از اهمیت ویژه¬ای برخوردار می¬باشد. بنابراین اهداف اصلی در این تحقیق شامل موارد زیر می¬باشد: 1. طراحی و توسعه روش¬های ابداعی و جدید به منظور ترمیم و بهسازی اتصالات تیر-ستون بتن مسلح 2. ارزیابی آزمایشگاهی نمونه¬های کنترل در دو حالت لرزه¬ای و غیرلرزه¬ای 3. مدل¬سازی عددی نمونه¬های کنترل و مقاوم¬سازی شده با استفاده از برنامه¬های اجزا محدود 4. مقایسه بین نتایج آزمایشگاهی و مدل¬سازی و صحت سنجی نتایج حاصل از کار عددی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی 5. نتایج حاصل از تحقیق و پیشنهادات برای کارهای آینده نتایج حاصل از آزمایشات و مدل¬سازی عددی کارآیی روش¬ پیشنهادی بهسازی اتصالات را به جهت بهبود عملکرد لرزه¬ای اتصالات از جمله مقاومت و شکل¬پذیری را تایید کرده است. برای مثال روش پیشنهادی برای مقاوم¬سازی به¬ترتیب باعث افزایش 50% و 120% مقاومت و شکل¬پذیری نمونه¬ بهسازی شده نسبت به نمونه¬های ناقص شده است که نتیجه آن تشکیل مفصل خمشی در تیر و به دور از ناحیه اتصال می¬باشد. مدل¬سازی عددی انجام شده در پیش¬بینی رفتار نتایج آزمایشگاهی موفق بوده و تلرانس بین نتایج آزمایشگاهی و عددی در حدود 13% می¬باشد. انتظار می¬رود روش پیشنهادی اولا با کمترین تخریب در سازه بتواند باعث بهبود عملکرد لرزه¬ای اتصال گردد و ثانیا کاربری حال حاضر سازه را تحت تاثیر قرار ندهد. همچنین سعی شده است که راهکار بهسازی ارائه شده دارای کمترین هزینه ممکن بوده و باعث بهبود عملکرد لرزه¬ای شوند.
- Abstract
- Recent earthquakes in urban areas demonstrated the vulnerability of existing structures to seismic deformation demands. These structures were designed and detailed for gravity loads and lateral forces that are lower than those specified by the current codes. Post-earthquake examination of these structures showed that one of the weakest links in the lateral load-resisting system is the beam–column joint. The main focus of this research is based on five interrelated tasks: (i) Design and development of innovative repair and retrofit techniques for reinforced concrete (RC) beam-column joints; (ii) Experimental evaluation of the different techniques using testing; (iii) Numerical simulation of the as-built and retrofitted joints using Finite Element (FE) modeling analysis; (iv) Comparison between experimental results and FE numerical analysis; and (v) Conclusions and recommendations for future research. The experimental results confirmed the superiority and success of the proposed strengthening protocols not only in restoring the original capacity but also in enhancing the overall seismic performance of the deficient joints evaluated in this study including strength and ductility. For example, the use of mechanical anchorage with steel plates and rods resulted in an appreciable increase of both strength and ductility up to 1.5 and 2.2 times, as compared with as-built specimen, respectively. The use of proposed rehabilitation schemes has relocated the hinging mechanism to form in the beam span away from the joint region. The FE model was successful in predicting the behavior of the experimental results. The tolerance in results was within 13% difference between the experimental and numerical analysis. It is anticipated that the results of this pioneering study provide alternative innovative reinforcing and strengthening methodologies to enhance the construction and repair methods for reinforced concrete moment frame structures. These innovative techniques contribute to higher reliability and safety as well as lower construction and repair costs of RC moment frame structures.
