ارائه نوعی اتصال تیر به ستون بتنی پیش‌ساخته و مقایسه آن با اتصالات رایج

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز – دانشکده عمران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

10.22034/ceej.2018.7903

چکیده

پیش­ساخته­سازی به معنای ساخت سازه در کارگاه و اتصال آن در محل اجرای پروژه می­باشد. بنابراین سازه‌های پیش‌ساخته دارای اتصالاتی متفاوت از سازه‌های درجای معادل خود هستند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد اتصالات در این­گونه ساختمان‌هاست زیرا در نتیجه وجود این اتصالات، سازه‌های پیش‌ساخته رفتار لرزه­ای متفاوتی نسبت به سازه‌های درجا خواهند داشت. مطالعات نشان می‌دهد مهم­ترین ضعف مشهود در این ساختمان‌ها در ناحیه اتصال آنها رخ داده است. در این تحقیق سعی شده با ارائه نوعی اتصال جدید و مقایسه آن با اتصال پیش‌ساخته رایج در کشور و اتصال درجای معادل آنها به بهبود این ضعف رایج در سازه‌های پیش‌ساخته کنونی کمک شود. در این مطالعه برای مقایسه عملکرد اتصالات یاد شده از آنالیز اجزای محدودی گره تیر به ستون استفاده شد. برای این منظور گره میانی یک سازه چهار طبقه دارای سیستم قاب خمشی متوسط در دو سازه پیش‌ساخته و درجا با هم مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهد که اتصال ارائه شده بر خلاف اتصال رایج پیش‌ساخته در مقایسه با اتصال درجای معادل خود عملکرد مطلوبی تحت تلاش‌های وارده در زمینه مقاومت، جذب انرژی و شکل‌پذیری نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Introducing of a Typical Beam-to-Column Connection and Comparison of Its Behavior with Conventional Connections

نویسندگان [English]

  • Jamshid Esmaeili 1
  • Seyed Neyram Ahooghalandary 2
  • Masood Farzam 2
1 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
2 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
چکیده [English]

Precasting is defined as casting structures element in factory and connecting them in construction site. Therefore precast structures have different connections in comparison with monolithic ones. The purpose of this research is investigation of precast connections behavior because as a result of these connections, precast structures have a different seismic behavior. According to the recent studies, the most important problem in these structures is due to connection joints. Introducing of new connection and comparison of its behavior with conventional precast and monolithic connections is subjected to promote current weakness of precast structures in this research.
Results indicate that the new connection has better behavior in strength, ductility, energy dissipation than conventional precast and equivalent monolithic connections under applied efforts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Finite Element Analysis
  • Precast connection
  • Beam to column connection
  • Precast structure
ACI 318M-08, “Building code requirements for structural concrete and commentary”, American Concrete Institute (ACI) Committee, Farmington Hills, Michigan, 2008.
ACI 374.1-05, “Acceptance criteria for moment frames based on structural testing and commentary”, American Concrete Institute (ACI) Committee, Farmington Hills, Michigan 2005.
ACI T1.1R-01, “Commentary on acceptance criteria for moment frames based on structural testing”, ACI Manual of Concrete Practice, 2002.
Bradley BA, Dahkal RP, Mander JB, Li L, “Experimental multi-level seismic performance assessment of 3D RC frame designed for damage avoidance”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2007, 37, 1-20.
CEB-FIP Model Code, “Committee Euro-international du beton”, Bulletin information No. 195,196, 1990.
Chen WF, Saleeb AF, “Constitutive equations for engineering materials”, John Willey & Sons, 1982.
Choi H, Choi Y, Choi C, “Development and testing of precast concrete beam-to-column connections”, Engineering Structure, 2013, 56, 1820-1835.
Fan L, Lu X, “Investigation on seismic behavior of jointed precast concrete frame structures”, the 14World Conference on Earthquake Engineering, China, 2008.
Hawileh RA, Rahman A, Tabatabai H, “Nonlinear finite analysis and modeling of a precast hybrid beam-column connection subjected to cyclic loads”, Applied Mathematical Modeling, 2010, 34, 2562-2583.
Hong W, Kim S, Park S, Kim J, Lee S, Yoon K, Kim S, “Composite beam composed of steel and precast concrete (Modularized hybrid system)”, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 2010, 19, 707-727.
Hordijk DA, “Local approach to fatigue of concrete”, PhD Thesis, Delft University of Technology, Netherland, 1991.
Iranian Building Codes and Standards, “Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings (Standard No. 2800)”, Tehran, Road, Housing and Urban Development Research Centre, Iran, Tehran, 2014.
Kupfer H, Hilsdorf HK, Rusch H, “Behavior of concrete under biaxial stress”, Journal ACI, 1969, 66(8), 656-666.
Maya L, Zanuy C, Albajar L, Lopez C, Portabella J, “Experimental sssessment of connections for precast concrete frames using ultra high performance fiber reinforced concrete construction”, 2013, 48, 173-186.
Mier V, “Multi-axial strain-softening of concrete, part I: fracture, materials and structures”, RILEM, 1986, 19, 111.
Ozden S, Ertas O, “Behavior of unbonded, post- tensioned, precast concrete connections with different percentage of mild steel reinforcement”, PCI Journal, 2007, 32-44.
PCI-04, “Precast/Prestressed concrete institute, design handbook”, 6th Edition, Chicago, Illinois, 2004.
Rodriguez ME, Torres MM, “Seismic behavior of a type of welded precast concrete beam-to-column connection”, PCI Journal, 2013, 73(3), 81-94