بهبود رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی بتن‌آرمه با اعمال محدودیّت نسبت ارتفاع تیر به پهنای ستون در اتصالات Improving seismic behavior of reinforced concrete frames by limiting the depth ratio of beam to column of joints
کد مقاله : 1029-CONCRETEDAY (R2)
نویسندگان
سیدمحمدحسین کامل *1، محمدصادق معرفت2
1دانشجوی دکتری دانشگاه تهران
2هیئت علمی دانشگاه تهران
چکیده مقاله
در طراحی لرزه‌ای قاب‌های خمشی بتن‌آرمه، ساز و کار تسلیم مطلوب شامل تشکیل مفاصل خمشی در انتهای تیرها و پای ستون‌های پایین‌ترین طبقه می‌باشد. اگر چه سازه و اجزای آن باید از مقاومت و شکل‌پذیری مناسب برخوردار باشند، امّا لازمه‌ی نیل به ساز و کار مورد اشاره، حفظ مسیر انتقال نیرو مابین قاب‌ها و طبقات می‌باشد. در رخدادهای لرزه‌ای دیده شده است که تسلیم برشی یک یا چند اتصال مسیر ایمن انتقال نیروها را مختل کرده و خسارات شدیدی به بار آورده است. هرچند در آیین‌نامه‌ها با الزام برخی ضوابط سعی شده است که از تسلیم برشی اتصال جلوگیری شود، امّا تخریب اتصالات همچنان از دغده‌های مهندسین می‌باشد. به نظر می‌رسد که تمهیدات اضافی برای ایمن‌سازی اتصالات همچنان مورد نیاز می‌باشد. این موضوع توسط محققان مورد مطالعات متعدد آزمایشگاهی و عددی قرار گرفته است. این تحقیقات نشان داده است که با کاهش نسبت ارتفاع تیر به پهنای ستون، رفتار تُرد بتنِ هسته‌ی اتصال کاهش می‌یابد تا جایی که می‌توان جلوی تسلیم برشی اتصال را به طور کامل گرفت. بنابراین پیشنهاد می‌شود که نسبت ارتفاع تیر به ستون در اتصالات قاب‌های خمشی برای اتصالات داخلی و خارجی به ترتیب کمتر از ۰.۹ و ۱ باشد. این محدودیّت برای پایین‌ترین طبقه با توجّه به افزایش تقاضای برش، جابجایی و شکل‌پذیری جانبی، باید سختگیرانه‌تر از دیگر طبقات اعمال گردد.

In the seismic design of reinforced concrete frames, the desired yielding mechanism includes the formation of flexural plastic hinges at the ends of the beams and at the foot of the columns of the lowest story. Although the structure and its components must have proper strength and ductility capacity, the requirement to achieve the mentioned mechanism is to maintain the force transition path between the frames and stories. In seismic events, it has been seen that the shear failure of one or more joints have disrupted the safe transition of forces in the structures and have caused severe damages. Although the codes have tried to prevent the shear failure of the joints by recommending a number of criteria, but joint failure is still one of the concerns of engineers. It seems that additional measures to secure the joints are still needed. This issue has been subjected to numerous laboratory and numerical studies by researchers. These researches have shown that by reducing the depth ratio of beam to column, the brittle shear failure of the joint could be prevented successfully. Based on these studies, it may be suggested that the depth ratio of beam to column for interior and exterior joints should be less than 0.9 and 1.0 respectively.
کلیدواژه ها
قاب‌های خمشی بتن‌آرمه، تسلیم برشی اتصال تیر به ستون، مسیر انتقال نیرو، نسبت ارتفاع تیر به پهنای ستون Reinforced concrete frames, shear failure of beam-to-column joints, force transition path, depth ratio of beam to column
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی