اثر بتن خودتراكم بر رفتار اتصالات خارجي تير ستون بتني

Effect of Self-Consolidating Concrete on Beam-Column Exterior Joints

در اين پژوهش، رفتار اتصالات خارجي بتني ساخته شده از بتن معمولي (NC) و خودتراكم (SCC) مورد بررسي قرار گرفته است. عامل هاي مورد بررسي شامل نوع خم ميلگردهاي طولي تير، ميلگردهاي عرضي هسته اتصال و نوع بتن مصرفي هستند. مطالعه رفتار اتصال تحت اثر عامل هاي مورد نظر در دو بخش آزمايشگاهي و تحليلي بررسي شده است. در بخش آزمايشگاهي، تعداد 10 نمونه اتصال خارجي بتني با مقياس 2/1 ساخته شده و تحت اثر نيروي محوري ثابت در ستون و بارگذاري رفت و برگشتي در تير آزمايش شده است. در بخش تحليلي، نمونه هاي مورد نظر با استفاده از نرم افزار ABAQUS مدل سازي و تحليل شده اند. ظرفيت هاي به دست آمده از روش تحليلي برابري خوبي با نتايج آزمايشگاهي دارند. نتايج تحقيق نشان مي دهد كه استفاده از بتن خودتراكم علاوه بر سهولت در اجرا، موجب افزايش كارايي و شكل پذيري اتصال و افزايش چسبندگي بتن با ميلگرد مي شود. براي استفاده از كارايي بتن خودتراكم، اجراي آن در تمام اتصال ضروري نيست و مي توان از آن فقط در ستون يا در محدوده هسته استفاده نمود. از طرف ديگر، افزايش مقاومت بتن در صورت ثابت بودن درصد آرماتور مقطع مي تواند موجب تغيير سازوكار شكست اتصال از حالت برشي در هسته به حالت خمشي در تير شود.

In this research, behavior of exterior concrete beam-column joints made of normal concrete (NC) and self-consolidating concrete (SCC) is investigated. The variables include the type of beam longitudinal bar anchorage in joint, transverse reinforcement of joint and strength of concrete. Experimental and analytical investigation of joint behavior is carried out. In the experimental part, 10 semi-scale exterior beam-column joints were manufactured and subjected to a constant column axial load and beam quasi-static cyclic load. In the analytical part, the ABAQUS software is used for modeling and analyzing of test specimens. Based on the results, the experimental and analytical joint capacities are in good agreement. Results show that using self-consolidating concrete in joints, apart from easier concrete placement, can increase the workability and ductility of connection and result in a better bond with reinforcing bars. Also, by increasing the concrete strength, the failure mechanism of a connection may change from shear failure in joint to flexural failure in beam.