دانلود ترجمه مقاله توسعه و آزمایش اتصالات پیش ساخته بتنی تیر به ستون – الزویر ۲۰۱۳

توسعه و آزمایش اتصالات پیش ساخته بتنی تیر به ستون

Development and testing of precast concrete beam-to-column connections

چکیده
۱- مقدمه
۲- اهمیت تحقیقاتی
۳- مروری بر مقالات
۳-۱ اتصالات متداول
۳-۲ اتصالات توسعه یافته
۴- طراحی نمونه ها و روند تست
۴-۱ طراحی نمونه ها
۴-۲ روند تست
۵- نتایج
۵-۱ حالت شکست
۵-۲ جابجایی بار
۵-۳ کرنش در میله های فولادی
۶- تحلیل نتایج تست ها
۶-۱ مقاومت و سفتی
۶-۲ پراکندگی انرژی
۷- جمع بندی

چکیده

پنج سر و هم بندی داخلی تیر- ستون نیم مقیاس که نشان دهنده بخشی از یک قاب تحت بار گذاری های لرزشی شبیه سازی شده هستند در این مطالعه مورد تست و بررسی قرار گرفته است که شامل یک نمونه یکپارچه و چهار نمونه با قالب پیش ساخته میباشد. متغیر ها شامل جزییات مورد استفاده ار مفصل ها برای به دست آوردن یکپارچگی ساختاری در تقویت تیر ها، و نوع تقویت های خاص در اتصالات میباشد ( یعنی نوع تقویت های ECC یا عرضی). طراحی نمونه ها بر اساس مفهوم ستون قوی – تیر ضعیف میباشد.
تقویت تیر ها به صورت هدفمند طراحی شده و جزییات آن مشخص شده است تا لولا های پلاستیکی در تیر ها توسعه پیدا کند و نیاز های نیروی برشی غیر الاستیک قوی روی مفصل ها قرار بگیرد. عملکرد مفصل ها بر اساس مقاومت اتصال، سفتی، پراکندگی انرژی و ظرفیت جابجایی مشخص شده است. از نتایج تست، لولا های پلاستیک در تیر مانع مشکل در نمونه ها شدند. به صورت عمومی، عملکرد اتصالات تیر به ستون رضایت بخش بود. مقاومت مفصل ها ۱٫۱۵ برابر مقاومت مورد انتظار برای ساختار های بتنی تقویت شده یکپارچه بود. رفتار این نمونه ها به دلیل تغییر شکل کششی توسط EEC به صفحه استیل متورق حالت انعطاف پذیر داشت، در حالی که مقاومت تقریبا نسبت به تغییر حالت ۳٫۵% ثابت بود.

۷- جمع بندی
جمع بندی تست بار های چرخه ای برای نمونه های نیم مقیاس انجام شد تا ویژگی های ساختاری اتصالات تیر به ستون پیش ساخت با استفاده از اتصال دهنده های فولادی و EEC شناسایی شود :
۱) تمام نمونه ها حالت شکست خمشی معمولی را داشتند و اتصالات پیش ساخت تیر به ستون نیز تا زمان شکست به صورت یکپارچه رفتار کردند
۲) ناپیوستگی های تنش بین اجزای مرتبط در اتصال دهنده های فولادی و EEC مشاهده نشد و بار به صورت موثر به تیر و اتصال ها انتقال داده شد.
۳) بیشترین مقاومت نمونه ها با اتصال های نوع داخلی و خارجی در مقایسه با گروه کنترل ۱۵% بهبود داشت و نمونه هایی که با اتصال نوع خارجی بودند مقاومت و پراکنده سازی انرژی بهتری را نسبت به اتصالات نوع داخلی داشتند. تقویت بیشتر لولا های پلاستیکی در تیر ها موجب بهبود مقاومت تا حدود ۱۵% شد. ازین رو میتوان نتیجه گرفت که ۲۵۰mm (0.7d) برای ایجاد بار اعمال شده بر روی ستون ها در مفصل ها و تیرم ها کافی میباشد. در حالی که در این زمینه تحقیقات بیشتر مورد نیاز است، ۸/۱ یا ۴/۱ از طول تیر به نظر مناسب میرسد.

Abstract

Five half-scale interior beam-column assemblies representing a portion of a frame subjected to simulated seismic loading were tested, including one monolithic specimen and four precast specimens. Variables included the detailing used at the joint to achieve a structural continuity of the beam reinforcement, and the type of special reinforcement in the connection (whether ECC or transverse reinforcement). The specimen design followed the strong-column-weak-beam concept.

The beam reinforcement was purposely designed and detailed to develop plastic hinges at the beam and to impose large inelastic shear force demands into the joint. The joint performance was evaluated on the basis of connection strength, stiffness, energy dissipation, and drift capacity. From the test results, the plastic hinges at the beam controlled the specimen failure. In general, the performance of the beam-to-column connections was satisfactory. The joint strength was 1.15 times of that expected for monolithic reinforced concrete construction. The specimen behavior was ductile due to tensile deformability by ECC and the yielding steel plate, while the strength was nearly constant up to a drift of 3.5%.

۷- Conclusions

The conclusion of the cyclic load test conducted for the halfscale specimens to identify structural characteristics of the precast beam-to-column connection detail using the steel connectors and the ECC can be drawn:

(۱) All the specimens showed the typical flexural failure mode and the precast beam–column connections behaved monolithically until failure.

(۲) Stress discontinuity between the members associated with the steel connectors and the ECC was not observed and the load was effectively transferred to the beam and joint.

(۳) The maximum strength of the specimens with the inside and the outside type connections was improved by 15% when compared with the control specimen and the specimens with the outside type connection showed greater strength and energy dissipation than those with the inside type connection. The extended reinforcement of the plastic hinge area in the beams improved strength by approximately 15%. Therefore, it can be concluded that 250 mm (0.7d) is enough to deliver the load applied to the columns to the joints and beams. While further research is needed, 1/8–۱/ ۴ of beam length is considered to be appropriate.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

توسعه و آزمایش اتصالات پیش ساخته بتنی تیر به ستون

Development and testing of precast concrete beam-to-column connections