كليدواژه :
طول مهاري , كامپوزيت FRP , الياف بادبزني , مقاومت چسبندگي , بهسازي لرزه‌اي , اتصال تير- ستون خارجي
چكيده فارسي :
اتصالات تير- ستون بتني از مهمترين اعضاي سازه بتني هستند كه وظيفه انتقال بارهاي موجود را بر عهده دارند. اين اتصالات براي عمل‌كرد صحيح، نيازمند رعايت ضوابطي، از جمله طول مهاري ميلگردهاي تير و ستون مي‌باشند. عدم رعايت طول مهاري باعث كاهش ظرفيت سازه و در نتيجه افزايش تغييرشكل‌هاي آن مي‌شود. در اين پژوهش سه نمونه اتصال كناري تير- ستون بتن‌آرمه، در مقياس واقعي و با اعمال بار جانبي رفت و برگشتي، آزمايش شدند. نمونه‌ها شامل يك نمونه شاهد داراي ضعف در طول مهاري ميلگرد طولي تير در محل اتصال به ستون، نمونه دوم داراي طول مهاري كافي از طريق مهار مكانيكي انتهايي و نمونه ديگر با ضعف طول مهاري و تقويت شده با كامپوزيت‌هاي FRP بادبزني (براي بهسازي اتصال تير- ستون ) بودند. در تمام نمونه‌ها، نمودارهاي چرخه‌اي بار تغييرمكان جانبي، مودهاي خرابي، ضريب شكل‌پذيري و سختي استخراج و با يكديگر مقايسه شدند. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه عدم رعايت طول مهاري، باعث ايجاد آسيب شديد در چشمه اتصال مي‌گردد و مفصل پلاستيك ايجاد نمي‌گردد. حال آن كه در نمونه با مهاري انتهايي و تقويت شده به كمك الياف FRP بادبزني، بهبود عمل‌كرد لرزه‌اي، تشكيل مفصل پلاستيك در تير و جبران كمبود طول مهاري ملاحظه مي‌گردد. مهار انتهايي ميلگرد و تقويت نمونه با FRP، باعث افزايش ظرفيت باربري جانبي اتصال، به ميزان حداكثر 53 درصد نسبت به نمونه شاهد مي‌شود. همچينين مقاومت پسماند در انتهاي آزمايش (متناظر با دريفت 6 درصد)، به ترتيب حدود 84 و 73 درصد افزايش مي‌يابد. شكل‌پذيري نمونه با مهار انتهايي و نمونه تقويت شده با ورق‌هاي بادبزني، به ترتيب 34 و 19 درصد بيشتر از نمونه شاهد است. همچنين طول مهاري ناكافي، سختي اتصال نمونه شاهد را تا 45 درصد، نسبت به نمونه مهار شده و تقويت شده كاهش مي‌دهد. نتايج حاصل از سه نمونه آزمايش شده نشان داد، كه تقويت اتصال با الياف FRP بادبزني، مي‌تواند كمبود طول مهاري ميلگردهاي تير را به صورتي موثر برطرف نمايد.
چكيده لاتين :
Beam-column joints are one of the most important members of the concrete structures that are responsible
for transferring existing loads. These joints require compliance with the criteria such as the development
length of the beam and column rebar for proper operation. The lack of sufficient development length
reduces the structure's capacity and increases its deformation. This study tested three full-scale specimens
of exterior reinforced concrete beam-column joints under cyclic lateral loads. Specimens included a
control sample with an insufficient development length of the longitudinal beam rebar at the joint to the
column, the second sample with a sufficient development length through end mechanical anchorage, and
the last one with an insufficient development length strengthened with FRP fan anchors to improve the
beam-column connection. To install the FRP composite anchors, the column must first be drilled, and then
the FRP fans pass through the holes in the column and attach to the concrete surface behind the column
with a suitable adhesive. In all specimens, lateral load-displacement hysteresis diagrams, failure modes,
ductility coefficient, and stiffness were extracted and compared. This study showed that the lack of
sufficient development length leads to severe damage in the joint and the plastic hinge is not formed, and
shear cracks occur in the joint. However, in the sample with end anchorage and strengthened with FRP
fans, improvement of seismic performance, formation of plastic hinge in the beam, and the lack of
development length compensation are observed. The pinching effect in the hysteresis diagram of the
control specimen is noticed, and the maximum load capacity is much less than the others. End anchorage
of the rebar and strengthening of the specimen with FRP increases the lateral bearing capacity of the joint
by 53% compared to the control specimen; also, the residual capacity increases by about 84% and 73%,
respectively, at the end of the test (corresponding to 6% drift). The ductility of the sample with end
anchorage and the sample strengthened with FRP fan anchor is 34% and 19% higher than the control
specimen, respectively. Insufficient development length also reduces the stiffness of the control beamcolumn joint by up to 45% compared to the anchored and retrofitted specimen. Another result of
insufficient development length of rebar of the beam is the angle between beam and column. In the fixed
connections, this angle should remain constant, while in the control specimen, this angle changes
dramatically. This angle varies much less by retrofitting the connection with the FRP fan or end anchorage
of the rebar. Finally, the results of three tested samples showed that strengthening the connection with the
FRP fan anchor can effectively eliminate the lack of development length of rebar in the beams and increase
the load capacity, stiffness, and ductility of the connection
