مقاوم سازی ستون کوتاه کلاهک دار بتن مسلح به وسیله‌ی تسمه فولادی تحت بارگذاری رفت و برگشتی به روش اجزاء محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، گروه مهندسی عمران، موسسه غیرانتفاعی زند شیراز، فارس، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس، مازندران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، موسسه غیرانتفاعی زند شیراز، فارس، ایران

چکیده

ستون‌های کوتاه در مقایسه با ستون‌های معمولی به دلیل سختی بیشتر، نیروی زلزله بیشتری را جذب می‌کنند. به همین دلیل ستون‌های کوتاه در هنگام وقوع زلزله آسیب جدی می بیند و بعضاً باعث تخریب کل سازه می‌شوند. ثابت شده است که وقتی ستون‌های کوتاه به اندازه ستون‌های بلند در معرض جابجایی قرار می گیرند، میزان انرژی بیشتری را به خود جذب می‌نمایند. در نتیجه این پدیده باعث شکست برشی و مفصلی در ستون کوتاه می گردد. در این تحقیق با بهره‌گیری از نتایج آزمایشگاهی یک ستون کوتاه که تحت اثر بارهای رفت و برگشتی جانبی قرار گرفته، تلاش گردید تا به کمک ورق‌های فولادی با پوشش در الگوهای شکلی مختلف، بهینه ترین حالت آن انتخاب گردد تا با بررسی علمی نیز توسعه روابط طراحی این روش مقاوم سازی فراهم شود. بدین منظور برای تعیین اثر مقاوم سازی بر روی ستون کوتاه نیز از شش حالت مختلف نصب کاور فولادی پیشنهادی در نرم افزار آباکوس برای تحلیل اجزا محدود استفاده شد. همچنین ستون کوتاه مورد مطالعه، تحت بارگذاری چرخه ای رفت و برگشتی مطابق با الگوی استاندارد ATC24 قرار گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که تقویت ستون کوتاه با ورق فولادی یکپارچه قادر است تا 49% مقاومت لرزه ای ستون را افزایش دهد اما بهینه ترین روش مقاوم سازی از نظر مقاومت و حجم فولاد مصرفی، روش تقویتی با الگوی نصب تسمه بند مشبک می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reinforcement Of Short Hinged Column With Reinforced Concrete By Steel Belt Under Reciprocating Loading By Finite Element Method

نویسندگان [English]

  • reza shirvani shiri 1
  • morteza jamshidi 2
  • meysam memar 3
1 M.Sc. Student, Department of Civil Engineering, Zand Institute of Higher Education, fars, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University Chalous Branch, Mazandaran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Zand Institute of Higher Education, Fars, Iran
چکیده [English]

Shorter columns absorb more seismic force than conventional columns due to their higher stiffness. For this reason, short columns are seriously damaged during an earthquake and sometimes cause damage to the entire structure. It has been shown that when short columns are displaced as much as long columns, they absorb more energy. As a result, this phenomenon causes shear and joint failure in the short column. In this research, using the experimental results of a short column that has been affected by lateral reciprocating loads, an attempt was made to select the most optimal form with the help of steel sheets covered in different shape patterns to be developed by scientific study. Provide design relationships for this retrofit method. For this purpose, to determine the effect of reinforcement on the short column, six different modes of installation of the proposed steel cover in Abacus software were used for finite element analysis. Also, the studied short column was subjected to reciprocating cyclic loading according to the ATC24 standard pattern. The results of this study showed that the reinforcement of the short column with integrated steel sheet is able to increase the seismic resistance of the column by 49%, but the most optimal method of reinforcement in terms of strength and volume of steel used is the reinforcement method with mesh pattern installation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforcement
  • Short column
  • Steel Jacket
  • Hysteresis
  • seismic behavior