دانلود ترجمه مقاله کارایی ساختاری صفحات مسطح RC متصل به ستون های فولادی (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۶) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

کارایی ساختاری صفحات مسطح RC متصل به ستون های فولادی با کلاهک های برشی

Structural performance of RC flat slabs connected to steel columns with shear heads

چکیده
۱- مقدمه
۲- برنامه آزمایشی
۲-۱- آرایش تست و ابزار دقیق مورد استفاده
۲-۲- جزییات مواد و نمونه ها
۳- نتایج تست و مشاهدات
۳-۲- نمونه هایی با تقویت های برشی عرضی
۴- پاسخ بار – چرخش
۴-۱- ملاحظه های رفتاری
۴-۲- ارائه ی تحلیلی
۵- مقاومت برش منگنه ای
۵-۱- اعضای بدون تقویت برشی
۵-۲- اعضا با مقاومت های برشی عرضی
۶- نکات جمع بندی
منابع

چکیده

این مقاله به بررسی عملکردی اعضای ترکیبی شامل تاوه های صاف بتنی ، همراه با تقویت های برشی و یا بدون آن، در اتصال به ستون های فولادی با استفاده از سر های برشی کاملا یکپارچه می پردازد. در این مطالعه نتایج یک سری از شش تست بزرگ مقیاس بر روی این نوع از سیستم های سازه های ترکیبی ارائه شده است. نتایج این تست ها ، ارزیابی مستقیم از رفتار کامل بار – تغییر شکل در نمونه های مختلف و همچنین مقاومت برش منگنه ای نهایی ایجاد شده قبل از شکست در محیط بحرانی تاوه ها خارج از ناحیه ی کلاهک برشی را فراهم می کند. یافته های آزمایشی، ما را قادر می سازد تا یک مدل تحلیلی را توسعه دهیم که بتواند پاسخ چرخشی و مقاومت خمشی را به عنوان تابعی از طول گیرایی کلاهک برشی ، جانمایی و سایز آن قسمت را نشان دهد. به علاوه نتایج این تست ها از تعریف یک محیط کنترل مبتنی بر کلاهک برشی پشتیبانی می کند که این تعریف در رابطه با مدل تحلیلی تاوه ها برای ارزیابی کامل مقاومت برش منگنه ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه ، کفایت پیش بینی مقاومت ها که در روش های طراحی فعلی برای اعضای بتنی تقویت شده ی متداول مورد استفاده قرار می گیرد ، ارزیابی شده است . در این مطالعه ما نشان می دهیم که روند های فعلی در طراحی یا از نظر رهنمود های مستقیم برای اعضا با کلاهک های برشی اطلاعات کمی دارند و یا این که منجر به پیش بینی های مقاومتی بسیار محافظه کارانه می شوند. در نهایت، برای فراهم کردن یک ارزیابی قابل قبول از مقاومت برش منگنه ای نهایی در المان های ترکیبی، عبارت های طراحی تحلیلی که شامل مشخصه های سیستم کلاهک برشی هستند ، ارائه می شوند. در مقایسه با تدارکات طراحی بتن تقویت شده در روش های متداول، روش پیشنهاد شده حالتی واقعی تر از تاثیر طول گیرایی کلاهک های برشی برای این اعضای ترکیبی همراه با تقویت های برشی و یا بدون آن را فراهم می کند.

۶- نکات جمع بندی

تمرکز این مقاله بر روی ارزیابی کردن رفتار نهایی اعضای ترکیبی شامل تاوه های صاف بتنی تقویت شده همراه با تقویت های برشی و یا بدون آن می باشد که به ستون های فولادی همراه با کلاهک های برشی کاملا یکپارچه، متصل شده است. یک ارزیابی دقیق از نتایج تست بزرگ مقیاس از شش نمونه بر روی تاوه های ترکیبی بتنی همراه با ستون های فولادی در این قسمت ارائه شده است که دو مورد از آن ها همراه با ریل های قطعه های فشاری تک سر به عنوان تقویت های برشی ارائه شده اند. نتایج آزمایش ها در این قسمت نشان می دهد که رفتار اعضای ترکیبی به صورت مستقیم تحت تاثیر ویژگی های کلاهک برشی و همچنین مقدار تقویت های طولی و تقویت های عرضی ( در صورت وجود) می باشد. حالت های شکست بیشتر تحت تاثیر برش منگنه ای بودند ، حتی برای نسبت های تقویت نسبتا کم متداول. اندازه گیری های دقیق کرنش نشان داد که رفتار تغییر شکل متفاوت معمولا در راستای محور های عمودی و قطری در تابع به عنوان تابعی از پیکربندی های درون صفحه ای و مشترک کلاهک برشی، شکل می گیرد. نتایج این تست ها نشان می دهد که انتقال نیرو بین سر و هم بندی های کلاهک برشی و تاوه های بتنی از طریق قطعه های فشار کج که بر روی باله ی پایینی کلاهک برشی قرار گرفته اند، اجرا می شود. انتقال نیرو از طریق این قطعه های فشاری در ترکیب با چرخش های تاوه ، منجر به شکل گیری ترک های برش انحرافی می شود که در سطح مشترک قسمت مرکب و بتن شروع می شود. ترک های برشی که زیر این قطعه های فشاری شکل می گیرند و به سمت قسمت قطری تاوه می روند، یک سطح شکست سه بعدی غیر متقارن ایجاد می کند که توسط الگوی هشت وجهی در بالای تاوه محدود می شود و در زیر تاوه نیز یک الگوی مستطیلی را ایجاد می کند. برای اعضایی که مقاومت های برشی دارند، ترک های بحرانی با تعدادی از میله های عرضی تقاطع ایجاد می کند که در نتیجه منجر به افزایش دو برابری در مقاومت برش منگنه ای می شود.

Abstract

This paper investigates the structural performance of hybrid members consisting of reinforced concrete flat slabs, with and without shear reinforcement, connected to steel columns by means of fully integrated shear-heads. A detailed account of the results from a series of six large scale tests on this form of hybrid structural system is provided. The test results offer a direct evaluation of the full load–deformation behaviour of the specimens as well as the ultimate punching shear strength attained prior to failure at the critical slab perimeter outside the shear-head region. The experimental findings enable the development of analytical models that depict the rotational response and flexural strength as a function of the shear-head embedment length, layout and section size. Additionally, the test results support the definition of a shear-head dependent control perimeter which is used in conjunction with the analytical slab models for full assessment of punching shear strength. The adequacy of strength predictions incorporated in current design methods for conventional reinforced concrete members are also examined in the paper. It is shown that existing design procedures either lack direct guidance for members provided with shear-heads, or lead to overly conservative strength predictions. Finally, in order to provide a reliable evaluation of the ultimate punching shear strength of hybrid elements, analytical design expressions which account for the characteristics of the shear-head system, are proposed. In comparison with conventional reinforced concrete design provisions, the suggested approach captures in a more realistic manner the influence of the embedded length of the shear-heads for such hybrid members with or without shear reinforcement.

۶- Concluding remarks

This paper focuses on examining the ultimate behaviour of hybrid members consisting of reinforced concrete flat slabs, with and without shear reinforcement, connected to steel columns by fully integrated shear-heads. A detailed account of the results of a series of six large scale tests on hybrid concrete flat slab-tosteel column specimens, of which two were provided with double headed stud rail as shear reinforcement, is presented. The experimental results showed that the behaviour of the hybrid members is directly influenced by the shear-head properties as well as the amount of longitudinal reinforcement and transverse reinforcement (if present). The failure modes were primarily governed by punching shear, even for low conventional reinforcement ratios. Detailed strain measurements illustrated that distinct deformational behaviour typically develops along the orthogonal and diagonal axes of the slab as a function of the in-plane and crosssectional configuration of the shear-head. The test results indicated that the force transfer between the shear-head assembly and the concrete slab is mobilised through inclined struts supported on the bottom flange of the shear-head. Force transfer through struts, combined with slab rotations, produced inclined shear cracks that initiated at the composite-to-concrete interface. Shear cracks developed below the strut and propagated towards the diagonals of the slab, producing a non-symmetric tri-dimensional failure surface bounded by an octagonal pattern on the top face of the slab, and a rectangular pattern on the bottom face. For members with shear reinforcement, the critical crack intersected a number of transverse bars, leading to about a twofold increase in the punching shear strength.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کارایی ساختاری صفحات مسطح RC متصل به ستون های فولادی با کلاهک های برشی

Structural performance of RC flat slabs connected to steel columns with shear heads