فوالدی در اتصال و تقویت تیر و ستون

Transcript

1 بررسی رفتار غیرخطی قاب بتن مسلح مقاومسازی شده به کمک طوقه و دستک فوالدی در اتصال و تقویت تیر و ستون ع یل خلیلی 1 علی خیرالدین 2 محمدکاظم شربتدار 3 احمد فراهانی 4* اطالعات مقاله دریافت مقاله: 1392/10/19 پذیرش مقاله: 1393/08/05 واژگان کلیدي: با هل م ل االال ایر-سهدن مقاومسازی دسه و طدبه فدیدی ورقهای اقدیهی زرهپدش فدیدی. یا لی چکیده اس ه اده از ه ای هل م ل یک ی از روشه ای م درد اس ه اده رای مقاومس ازی با ه ف دیدی در اال ال ه انه ایی و ی ا ارکی ب آن ا اقدی ت ایره ا طدب ه و دس ه ا پروفی ل و ورقه ای ف دیدی وس یله ورقه ای ف دیدی و زرهپ دش ک ردن س هدن از مدلس ازی و ص ت س نجی عملک رد م دل ه ررس ی می اش د. در ای ل مقال ه پ مقاومس ازی ش ده ا ای ل روش پرداخه ه ش ده اس ت. ه ای ل ه هل م ل رفهار با و طدب ه ه و طدب ه دس ه در 4 حال ت کل ی )دس ه هل م ل ب ا منظ در ی و طدب ه ه هم راه زرهپ دش ک ردن یل دو طدب هی ای ر دس ه هم راه ورق اق دیهی احت س هدن در حاحی ه پ ای طدب ه س هدن و ارکی ب س ه حال ت ب ل ی( و س ه م مقاومسازی ش ده اس ت. حه ایج ای ل مطالع ه ح اکی از ای ل دد ک ه مخهلف رای دسه و طدب ه س خهی و مقاوم ت ب ا را اف زایش چش مگیری میده د. هکارگیری دس ه ا زرهپ دش ک ردن س هدن رای مقاومس ازی ب ا م درد اس ه اده و طدب ه اگ ر دس ه یش از 3/3 را ر حال ت معم دلی میش دد. اض افه برار گی رد اف زایش مقاوم ت ب ا ا ا اری ش دن دس ه مد ب زودا ر کردن ورق اقدیهی ایر ه سی هم طدب ه و دس ه ت ه حالته ای دون ورق اق دیهی فش اری ح کشش ی و کم احش زودهنگ ام دس ه ما یل دو طدبه ایر میشدد. مقدمه مقررات آییلحامهای در ایل زمینه میشدد که ممکل است مد ب روز ارک و گ هرش اعداد و عرض آن در حالت -1 کنهرل اغییرمکان اح ی با خیز ایر و رش در چشمه االال می اشند. سه مشکل عمده در با خمشی های هل م ل ا حذف آویز ایر که مد ب کاهش ارا اع ایر میشدد ایل مشکالت یشهر خددحمایی میکند و عالوه ر آن ایل کاهش ارا اع اعث افزایش خیز ایر و عدم رعایت * پ ت الکهروحی حدی نده م ئدل: a.farahani2@gmail.com 1. کارشناس ارشد مهندسی سازه داحشگاه سمنان 2. اسهاد داحشکده مهندسی عمران داحشگاه سمنان 3. داحشیار داحشکده مهندسی عمران داحشگاه سمنان 4. عضد هیئت علمی داحشگاه صنعهی خاامایح یاء )ص( ه هان سروی شدد. همچنیل ا اد ه ه اهمیت چشمه االال ه عندان یکی از حداحی مهم سازه کاهش ارا اع ایر اعث کاهش سط مشهرک ایر و سهدن و ضعف رشی چشمه االال و در حهایت ضعف کلی سازه در زلزله میشدد. در سالیان م ل اخیر از روش رای حل دو مشکل ا هدایی در با مخهل ی مهار ندی [1] و [2] و دیدار اسه اده روش شده دیگری است. همچنیل حظیر احداع سی هم هل رشی و نایی [3] و [4] رای همچدن اسه اده از ورق رفع مشکل سدم از FRP در

2 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 26 م ل االال [8-5] اضافه کردن زره فدیدی یا هنی در م ل االال[ 10-9 ] هت مقاومسازی هرهگیری شده است. یکی از روش مدرد اسه اده رای حل سه مشکل ذکرشده در ای اسه اده از سی هم طدبه و دسه فلزی ه صدرت انها و یا ارکیب آن ا سی همهای دیگر می اشد. سی هم طدبه و دسه فدیدی در سال 1389 ه وسیله خیرالدیل ث ت اخهراع گردید [11]. ایده اصلی ایل روش اسه اده از ی عضد فشاری دده که ا ایجاد ازوی مقاوم و کاهش طدل ایر هم میزان لنگر وارده ر ایر و هم رش حاحیه چشمه االال را کاهش دهد و خرا ی حاحیه چشمه االال را ه حاحیه ایی طدبه ایر منهقل کند. سعید و حهدی ایل روش را ا ت عندان سی هم اد ند مدضعی رای مقاومسازی االایت هل م ل ررسی حمددحد ]12[. آنها ه ساخت دو حمدحه هل م ل پرداخهه که یکی از حمدحهها را ه عندان حمدحه مر ع و دیگری را ه عندان حمدحه ه ازی شده ا ت ارگذاری رفت و رگشهی ش ه اسهاایکی برار داده ه ررسی و مقای ه رفهار آنها ا یکدیگر پرداخهند. مطالعات آنها حشاندهنده ه دد عملکرد کلی االال ه ازی شده ح ت ه االال مر ع دد ( شکل 1(. شر هدار خیرالدیل و امامی ا اسه اده از طدبه و دسه فدیدی ه ه ازی االایای پرداخهند که ر اثر حذف ب مهی از ارا اع ایر دچار حقص مقاومهی شدهاحد ]14-13[. در ایل مقیاس ررسی 1/2 مطالعه ا هدا ا ساخت دو حمدحه االال ا ا ارا اع ایرهای )15 و 20 ساحهیمهری( ه اثر کاهش ارا اع ایر ذ احرژی و سپ مقاومت سخهی ر روی و ا هکارگیری روش معرفیشده ه ه ازی االایت مذکدر عد از آزمایش و ارگذاری اولیه پرداخهه شد. شکل 1- سی هم مهار ندی مدضعی ه کم دسه فدیدی ]12[ شکل 2- حمای دو عدی سه عدی و الدیر مدل آزمایشگاهی ح ده کار گیری طدبه و دسه ]13[ حهایج ایل ه ازی حاکی از افزایش مقاومت شکلپذیری مدضعی ذ احرژی و کاهش میزان افت سخهی و اری

3 27 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی شدگی حلقه هی هرزی دده است. از دیگر حهایج ایل مطالعه میادان ه ا ه ایی م لل پالسهی در ایر هل م ل از ر االال ایر ه سهدن ه ر اییی طدبه ایر اشاره کرد ]13[. در ررسیها و مقایت گذشهه که در زمینه مقاومسازی با هل م ل ه وسیله سی هم طدبه و دسه احجام شده است یکی از مهماریل کم ددها ایل است که در ایل ررسیها انها االال مدرد مطالعه وابع شده است. لذا در ایل مقاله رای رفع ایل کم دد ی با هل م ل مدرد مقاومسازی و ررسی برار گرفهه است. در مقاله حاضر سی هم با خمشی هنی در ا هدا ه وسیله طدبه و دسه انها اقدیت گردیده و حهایج ایل شیده مقاومسازی در رفهار غیرخطی با مدرد ررسی برار گرفهه است. سپ ایل سی هم در ارکیب ا سی هم اقدیت ایرها ه وسیله ورق فدیدی و حیز زرهپدش کردن سهدن ا پروفیل و ورق فدیدی مدرد مطالعه برار گرفهه است. در ایل راسها و رای ررسی اثر سی هم مقاومسازی ه وسیله طدبه و دسه فدیدی انها و در ارکیب ا سی هم اقدیت ایرها ه وسیله ورق فدیدی یا یا و زرهپدش کردن سهدن ا پروفیل و ورقه فدیدی ه از مدلسازی و ص ت سنجی صدرت مدضعی و کلی پ ه مدلسازیها در ایل ABAQUS حرمافزار عملکرد مقاومسازی ه هل م ل مطالعه عددی عملکرد با شده ا ایل روش پرداخهه شده است. مدلسازي رفتاار ییرخیای باتن و فاد 2- ABAQUS ر نرمافزار اجزاي محدو را ط گرافیکی کار ر در ABAQUS/CAE ه عندان ی گنجاحده شده است. ا ABAQUS حرمافزاری هه اسه اده از ایل حرمافزار میادان مدل هندسی بطعه را گ هه سازی کرد و خداص مداد آن را اعییل و شرایط مرزی و ارهای اعمالی را مشخص حمدد. ایل حرمافزار میاداحد )خطی احداع گدحاگدحی از ش یهسازی اسهاایکی و غیرخطی( و دینامیکی )خطی و غیرخطی( را احجام دهد] 16 [ تعیین مشخصات مصالح ا اد ه ه اینکه در ایل ررسی دو حدع ملال هل و فدید مدرد اسه اده ب رار گرفه ه اس ت ک ه رای م دل ک ردن خلدصیات هر کدام از مدل رفه اری مخل دص آن م اده هره رده و ه اعری ف پارامهره ای مر دب ه ه ر م دل پرداخهه ش ده اس ت. رای اعری ف مشخل ات اراج اعی ملال از مداد ایزواروپی ک ه ض ریب اراج اعی آنه ا در امام هات یک ان می اشد اسه اده گردیده است بتن رای مدلسازی هل در حرمافزار ABAQUS ا اد ه ه رفهار ارد و شکننده آن از گزینهای ه عن دان Concrete Damage Plasticity اس ه اده میش دد. در ای ل گزین ه امکان وارد حمددن حقاب مخهلف من نی انش-کرحش هل در کشش و فشار و دد دارد ]15[. در ایل حرمافزار دو مکاحیزم رای احهدام هل پیش ینی شده است. مک احیزم اول ارکخ دردگی ا ت کش ش اس ت و مکاحیزم دوم خردشدگی ا ت فشار می اشد. من نیهای انش-کرحش هل معمدلی ه شرح ذی ل و ا پارامهره ای اشارهشده اعریف میگردد. من نی انش-کرحش هل ا ت کشش از ی را طه خط ی اا رسیدن ه انش σ t0 )مقاوم ت کشش ی حه ایی( پی روی میکند. از ایل حقطه ه عد ا ش روع ارکخدردگیه ا در هل شاخه حرم شدحده من نی آغاز میگردد که ا مدضعی شدن انشها و افزایش عرض ارک در ی ص ه هم راه است )شکل 3( ]15[.

4 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 28 مر دب ه انش و کرحش هل ه صدرت زیر حدشهه میشدد. p σ t = (1 d t )E o (ε t ε t ) )1( p σ c = (1 d c )E o (ε c ε c ) )2( d t که در آن آسیب کششی d c آسیب فشاری کرحش ε t ε c کششی کرحش فشاری کششی و pl ε t کرحش پالسهی pl ε c کرحش پالسهی شکل 3- من نی انش-کرحش هل معمدلی ا ت کشش ]15[ رای ه هند. فشاری σ t فشاری مدلسازی آسیب انش کششی و انش σ c دیدگی خمیری هل مهماریل مکاحیزمهای شک ت ارک خدردگی کششی و خردشدگی فشاری ه هند. اا ع ا لیم مدرد اسه اده در ایل مدرد رای حالت انش ص های در شکل 5 حشان داده شده است. من نی انش-کرحش هل ا ت فشار اا رسیدن ه ا نش σ T0 )ا لیم اولیه( از ی را ط ه خط ی ا عی ت میکن د. سپ مرحله غیرخطی و افزاینده من نی شروع میشدد و اا حقطه مر دب ه انش σ cu )انش حهایی( ادامه مییا د که همان حقطه مقاومت فشاری هل است. از ایل حقطه ه ع د شاخه حرم شدحده من نی آغاز و هل ا ت فش ار خ رد میگردد )شکل 4( ]15[. شکل 4- من نی انش-کرحش هل معمدلی ا ت فشار ]15[ f co dc پارامهرهای و dt پارامهرهای ه هند که کاهش سخهی هل را ر اثر ار رداری در ش اخه ح رم ش دحده ک ه ر اث ر ارکخدردگی و یا احه دام خش ی از هل اا اق میافه د حشان میدهند. در هنگام ار رداری حمدحههای هنی که در حمددارهای شکلهای 3 و 4 ا خطچیل حش ان داده ش ده است ایل کاهش در سخهی )ض ریب اراج اعی( هل رخ میدهد. ایل دو پارامهر مقادیری یل 0 و 1 دارح د ک ه 0 حشاندهنده هل دون خ ارت و 1 یاحگر از دس ت رف هل امام مقاومت هل می اش د. E0 حی ز حش اندهنده ض ریب اراجاعی هل ب ل از ا مل خ ارات است ]15[. مع ادیت شکل 5- سط شک ت هل در حالت انش ص های ]15[ رای معرفی سط ا لیم در حرمافزار ABAQUS یزم است اا پارامهرهای مر دب ه آن در رحامه اعریف شدحد. در اینجا یزم است اا ه ایل پارامهرها ه طدر خالصه اشاره شدد ]17[. / b0 f: ح ت حداکثر انش فشاری در حالت دو م دره ه حداکثر انش فشاری ا م دره] 17 [. ε و ψ: در حرمافزار ABAQUS رای مدل کردن خاصیت پالسهی یهه هل از اا ع پهاح یل ریان پالسهی یا اا ع

5 29 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی هیپر دلی دراکر-پراگر اسه اده میشدد که ه پارامهرهای ε )خروج از مرکزیت( و ψ )زاویه اا اع( وا هه است] 17 [. k: c ایل پارامهر اعی لی کننده شکل مقطع عرضی سط ا لیم است که ادصیه حرمافزار رای ایل مهغیر عدد 0/6667 است] 17 [. وی کدزیهه )υ(: ه منظدر پرهیز از واگرایی ا لیل که ممکل است در اثر ایجاد ارک یا خرد شدن هل در مدل ه و دد آید ماده هل در حرمافزار ا اسه اده از پارامهر وی کدزیهه ه صدرت ی ماده وی کدپالسهی در حظر گرفهه میشدد. احهخا مقدار کم ایل پارامهر عالوه ر اینکه اأثیری در پاسخ سازه حدارد ه همگرایی در ا لیل حیز کم میکند ]17[. رای مدلسا یز هل از المان Solid و رای مدلسازی فدید از المان Truss اسه اده میشدد. همچنیل رای مدلسازی طدبه و دسه و ورقهای خار ی فدیدی از المان Shell هره رده شده است. در ایل ا قیق از المان مکع ی 20 گرهی Solid اسه اده میشدد. هر گره در ایل المان دارای 6 در ه آزادی شامل 3 در ه آزادی احهقالی و 3 در ه آزادی دوراحی است فد میزان ض ریب اراج اعی رای ف دید مل رفی 200 گیگ ا پاسگال و ضریب پداسدن 0/3 در حظر گرفه ه ش ده اس ت. رای اعریف مشخلات پالسهی یهه مل ال از من ن ی دو خطی انش-کرحش فدید ا می زان س خت ش دحدگی ح یم درصد اسه ادهشده است. ملال اعریفشده دارای با لی ت سخت شدحدگی سینماای می اشند ]15[. در باحدن سخت شدحدگی سینماای فرض میشدد ک ه در طدل اغییرش کل پالس هی س ط ارگ ذاری دون چرخش هماحند ی م صلب در فضای انش ا ح احدازه و حدع سط اولیه ا لیم منهقل میشدد. ه ایل معنا که اغییرشکل پالسهی اولیه در ی هت مقاوم ت ماده را رای اغییرش کل پالس هی ثاحدی ه در ه ت مخالف کاهش میدهد. نا رایل م دل پالسهی یههای که شامل باحدن سخت ش دحدگی س ینماای ل اظ کردن اثر دش ینگر.]15[ ا ه هند رای فل زات مناس ب ه هند از آحجایی که ملال مدرد اسه اده فدید می اشد از معی ار فدن- مای ز رای گ یخهگی اسه اده میشدد. ای ل معی ار که ر اساس احرژی اعد ا ی اس ت مناس باریل معی ار رای ملال احعطافپذیر ماحند فدید می اشد. در ایل معیار ا اد ه ه ایل که انش رشی مد ب اری شدن مل ال احعطافپذیر میشدد آن خش از احرژی کرحشی که حاش ی از االشهایی است که مد ب اغییرشکل رشی الم ان ی ا همان اعد اج میشدد ا احرژی کرحش ی الم ان ه هنگ ام اری شدن ا ت کشش س اده مقای ه میگ ردد. را ط ه مهناظر ا ایل معیار را در حالت انش ص های ه ش کل زیر میادان یان کرد ]15[. σ 2 x σ x σ y + σ y + 3τ xy σ yield )3( در را طه فدق در راسهای y σ x انش حرمال در راسهای x σ y τ xy انش رشی در ص ه xy و انش حرمال ا نش σ yield ا لیم فدید می اشد. من نی ا نش-ک رحش اسه ادهش ده رای میلگرده ا و ورقه ا و پروفیله ای ف دیدی حی ز ه صدرت دو خطی می اشد. مدلسازی رای از المان میلگردها اسه ادهشده Truss است که الماحی دو گرهی ا با لیت مدلسازی رفهار غیرخطی فدید است. 3- صحت سنجی عملکر ررسی رای نرمافزار ص ت عملکرد المانها و مدل مد دد در حرمافزار مدل آزمایشگاهی ی که ادسط همهی سمنان آزمایششده )1391( است در آزمایشگاه احهخا ]18[ با رفهاری هل م ل سازه داحشگاه و ا مدل شده سازی آن ه ص ت سنجی عملکرد حرمافزار در ایل مدرد

6 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 30 پرداخهه شده است. شکل 6 حشان داده شده است. خلدصیات ارایب در زییات ایل مدل آزمایشگاهی در هل و فدید مدرد اسه اده در ایل االایت ه دولهای 1 و 2 ارائه شدهاحد. در دول 2 t E s مدول مماسی )یا ضریب اراجاعی ملال در سخت شدگی مجدد( می اشد. انش اریشدگی دسه ها طدبهها و امامی ورق هکار رده شده را ر ا 300 مگاپاسکال دده و حیز ضریب اراجاعی آنها را ر ا شده است. 200 گیگاپاسکال در حظر گرفهه مدل حهایی با که در حرمافزار مدلسازی شده است در شکل 7 ارائه گردیده است. در ایل شکل ح ده مقاومسازی ا اسه اده از ایل روش م ل برارگیری دسه ها و حیز طدبهها ه خد ی مشخص است. در ایل شکل م ل اعمال ار حیز مشخص گردیدهاست. همچنیل م ل برائت اغییر مکان حیز اشد. ه مدازات همیل حقطه و در سدی دیگر با می رای کالی ره کردن با مذکدر از مش ندی در حهایت شد. اسه اده میلیمهر دا مطلد حاصل اغییرمکان اح ی ایل با مشاهده میشدد. در دول ا مشهای ه ا عاد 60 مقادیر 3 مد دد در ایل م ئله ارائه شدهاحد. گردید. من نی مه اوای در 60 حیرو- و حهایج عددی آن در شکل 7 مدرد اسه اده در مدلسازی هل شکل 6- زییات مر دب ه با آزمایشگاهی همهی ]18[ دول 3- پارامهر اعریفشده رای سط شک ت ص های هل در مدل عددی )ا زای م دود( ویسکدزیته 0/0024 f b0 1/16 f c0 Ψ ε 56 0/1 kc 0/6667 دول 1- خداص هل اسه ادهشده در مدل عددی ر اساس مدل آزمایشگاهی همهی ]18[ fc' (MPa) 34/49 Ec (MPa) ضریب پداسدن )υ( 0/2 ضریب پداسدن )υ( دول 2- خداص میلگردهای اسه ادهشده در مدل عددی ر اساس مدل آزمایششده ادسط همهی ]18[ fy (MPa) 400 εu εy 0/15 0/002 Es (MPa) t Es (MPa) /3

7 )KN( نیرو 31 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی 11 ه خد ی حمایش داده شدهاحد. راسهای ا کر ها حیز ه وسیله خطدب سیاه رحگ عمدد ر راسهای فلشها مشخص شدهاحد. شکل - 7 الدیر با ی که در حرمافزار مدلسازی شده و م ل اثر حیر یو اح ی شکل 7- ص تسنجی مدل عددی )ا زای م دود( آزمایشگاهی ا مدل شکل 8- حمایش آسیب کششی هل و م ل ارکها در با ]18[ Finite element Experimental جابجایی )mm( ا ررسی اغییرمکان حهایی در با وضعیت در دو حالت آزمایشگاهی و عددی میادان م ل اشکیل ه خد ی ارکها و م اصل پالسهی را مدرد ررسی برار داد. در شکل 9 پیش ینی م ل م اصل و کرحش یشینه پالسهی و آسیبهای کششی در مدل عددی ه خد ی مشخص است. حهایج ایل احط اق با ل ب دلی ا حهایج آزمایشگاهی )شکل 8( دارحد. شکل در 10 راسهای فلشها حشاندهنده هت یشینه کرحش مشخصکننده پالسهی پالسهی کششی است. نا رایل یا و در هل می اشد. هت آنها فشاری ددن کرحش هت و راسهای ارکها عمدد ر شکل 9- م ل ارکها و یشینه کرحش کششی در هل پالسهی و آسیب راسهای کرحش کششی پالسهی می اشد که در شکل

8 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 32 شکل 10- چهار حالت ک یل مقاومسازی با 4- مدلسازي و بررسی نتایج در ایل ررسی و ورق ار اح ی ه منظدر مطالعه هل م ل اثر طدبه و دسه اقدیهی ایر و زرهپدش کردن سهدن ا فدید ا ت کلی حالت 4 در عدد با دوازده فزاینده شامل اسه اده از طدبه و دسه فدیدی طدبه و دسه ه همراه ورق اقدیهی میان دو طدبه ایر طدبه و دسه ه همراه زرهپدش پاییل طدبه سهدن و حالت کلی شامل امامی مدارد ذکرشده )دسه و طدبه ورق اقدیهی ایر یل سهدن( ایر طدبه ه وسیله و زرهپدش ب مت پایینی حرمافزار ABAQUS طدبه و مدلسازی ا لیل شدهاحد. در شکل 10 چهار حالت کلی ذکرشده در ای حمایش داده شدهاحد. یزم ه ذکر است م احت 3 مخهلف رای دسه مدرد اسه اده برار گرفهه شده است. با 12 معا درحهیجه مشخلات هندسی دسه ورق مدرد اسه اده مدلسازی ها در یل و ا لیل شدهاحد. دول 4 ارائه شده است. ایر طدبه میلیمهر می اشد. همچنیل ح شی ه ا عاد مدرد اسه اده در ب مت پاییل سهدن ه ا عاد میلیمهر در حظر گرفهه شدهاحد. همچنیل ورق ح شیها ایل برار میگیرحد میلیمهر می اشند. فاصله ا عاد دارای یل که مرکز ه مرکز ورق هکار رده شده در سهدن را ر ا 70 میلیمهر می اشد و ایل فاصله ه ح دی احهخا شده است که از کماحش طدل آزاد ح شیها حیز لدگیری کند. طدل طدبه ایر و سهدن را ر ا 200 میلیمهر می اشد. همچنیل فاصله مرکز طدبهها اا ل ه ایر میلیمهر ورق یل می اشند. شایان فدیدی اسه ادهشده است نا رایل ورق کف حیز و سهدن ه ارایب ذکر است رای و هل از بید را ر 300 و 400 Tie فرض میشدد ارا اب اعریف در حرمافزار یل لغزشی فدیدی و هل و دد حدارد. االال فدحداسیدن ه ه صدرت گیردار می اشد. رای حامگذاری حمدحهها از ایل روش اسه ادهشده است که اگر مقاومسازی با فدیدی انها اشد ه صدرت شامل طدبه و دسه ه صدرت P-C حامگذاری شده است. سپ ه سط مقطع دسه اشاره میشدد. ه عندان مثال منظدر از است که ایل P-C-3.5 وسیله دسه و طدبه مقاومسازی شده دسه را ر ا مقاومسازی با میان اقدیهی 3/5 ایل و سط االال ه مقطع ساحهیمهر مر ع می اشد. اگر ه صدرت طدبه و دسه ه همراه ورق دو طدبه ایر احجام شده اشد ا هدا از ع ارت P-C-B اسه اده میشدد. در اینجا حرف B ه کار رد ورق اقدیهی ایر اشاره دارد. سپ ه سط مقطع دسه اشاره میشدد. ماحند.P-C-B-3.5 دول 4- مشخلات هندسی دسه ها سیح مقیع ) 2 (cm شماره شکل هندسه مقیع ستک طدل ستک (mm) 1/2 2 3/ BOX BOX BOX

9 نیرو) kn ( نیرو) kn ( نیرو) kn ( 33 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی اگر ح ده مقاومسازی اسه ادهشده رای با ه صدرت طدبه و دسه ه همراه زرهپدش پاییل طدبه سهدن اشد ا هدا از ع ارت P-C-C اسه اده شده است. که در آن حرف C حشاندهنده زرهپدش کردن سهدن می اشد. سپ ه سط مقطع دسه اشاره میشدد. ه عندان مثال.P-C-C-3.5 و در حهایت اگر مقاومسازی ه صدرت کلی صدرت گرفهه اشد در ا هدا حرف ( T ا اد ه ه هکارگیری همه مدارد ب لی( و سپ ه م احت دسه اشاره میشدد. مثال 3.5-T. حرمافزار ABAQUS حل م ائل را ا فرض پیدسهگی مداد احجام میدهد. درحهیجه در طی ا لیل ه وسیله حرمافزار المانهایی که دچار اخریب کامل میشدحد از گردوحه م ئله حذف حمیگردحد و در مااری سخهی اأثیر گذارحد. نا رایل در ایل م ائل که ه صدرت اسهاایکی ار افزون حل میشدحد پاسخ حرمافزار عمدما صعددی و یا یکنداخت دده کمهر دچار افت معنادار )که حاشی از غل ه اثرات غیرخطی هندسی ر اثرات غیرخطی ملال می اشد( میشدحد. ه همیل دلیل اشخیص ل ظه احهدام مدل ر خالف شرایط آزمایشگاهی یا یل ین ه ایل ا اد ه کاری غیرممکل میحماید. در حرمافزار ه صدرت دبیق ه م اس ه مطالب در مطالعات عددی ضریب شکلپذیری حمیادان پرداخت. اما ایل امکان و دد دارد که ا در حظر گرفهل اغییرشکل حهایی مشهرک رای همه مدله عددی ر اساس حداکثر اغییرمکان اعمالی در آزمایشگاه و مقای ه حهایج حاصل از آنها ا یکدیگر دید ک خد ی ح ت ه اأثیر اغییرات اعمالی ه مدل دست آوریم. نا رایل در ایل ا قیق ه امامی حمدحهها آزمایشگاهی اغییرمکاحی را ر ا اغییرمکان حهایی با ا دست یع 65/61 میلیمهر اعمال شده و سپ اریشدگی ا اولیل مهناسب آوردن اغییرمکان میلگر طدلی سهدن ه عندان y ه ررسی اأثیر ایل روش پیشنهادی مقاومسازی ر رفهار آنها پرداخهه شده است. در شکلهای 12 اا 14 حمددار ار-اغییرمکان با معمدلی و با P-C-C P-C-B P-C و T ا م احتهای دسه ه ارایب مقای ه شدهاحد. 2 3/5 و 1/2 ساحهیمهر مر ع اهم شکل 12- حمددار اغییرمکان- حیرو با معمدلی و با مقاومسازی شده ا م احت دسه 1/2 ساحهیمهرمر ع شکل 13- حمددار اغییرمکان- حیرو با معمدلی و با مقاومسازی شده ا م احت دسه 2 ساحهیمهرمر ع شکل 14- حمددار اغییرمکان- حیرو با معمدلی و با مقاومسازی شده ا م احت دسه P-C-1.2 P-C-B-1.2 P-C-C جابه جایی )mm( P-C-2 P-C-B جابه جایی )mm( P-C-3.5 P-C-B جابه جایی )mm( 3/5 ساحهیمهرمر ع

10 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 34 همانگدحه که در شکلهای 12 اا 14 مشاهده میشدد سخهی حمدحه مقاومسازی شده ح ت ه حمدحه معمدلی افزایش چشمگیری داشهه است. مقاومت حمدحه مقاومسازی در با های مخهلف اا یش از 2 را ر در با های ا م احت دسه 1/2 ساحهیمهر مر ع 2/66 را ر در با های ا م احت دسه 2 ساحهیمهر مر ع و 3/3 را ر در با های ا م احت دسه 3/5 ساحهیمهر مر ع افزایش یافههاحد. شکل 11 ح ده ادزیع آسیب کششی هل را در با های ا م احت دسه 1/2 ساحهیمهرمر ع حشان میدهد. دول 3 شامل اطالعاای از ب یل اغییرمکان حظیر اریشدگی میلگرد طدلی ( y ( و ضریب شکلپذیری می اشد. منظدر از ضریب شکلپذیری در ایل مقاله ضریب شکلپذیری اغییرمکان ( Δ μ( می اشد که ه صدرت ح ت اغییرمکان حهایی با ( u Δ( ه اغییرمکان ا لیم با ( y Δ( اعریف میگردد. همچنیل در ایل مقاله رای م اس ه y اغییرمکان با مهناظر ا اری شدن اولیل آرماادر طدلی سهدن در حظر گرفهه شده است و اغییر مکان حهایی با را ر ا اغییرمکان مهناظر ا 15 درصد افت در مقاومت حداکثر با و یا 65/61 میلیمهر)هرکدام زودار رخ دهد( در حظر گرفهه شده است. یا همانگدحه که در ایل دول ( دول 3( مشاهده میشدد ا معمدلی شکلپذیری و طدبه ه با اضافه کردن دسه مییا د. دلیل آن کاهش اغییرمکان آن ه شدت افزایش اریشدگی است. در حالت کلی و حالت زرهپدش کردن سهدن شکلپذیری ا افزایش مدا ه میشدد که دلیل آن ه اغییرمکان اریشدگی ح ت ه با شدن کم و ورق اقدیهی خالی و دسه مقاومسازی شده ا دسه ایر می اشد. یا ها در حایت مخهلف شکل 11- مقای ه آسیب کششی با ا م احت 1/2 ساحهیمهرمر ع مقاومسازی ا دسه ا اد ه ه شکل 15 میادان گ ت که ا زرهپدش کردن ب مت احههایی سهدن اا ابی که رخ میدهد ایل است که آسیب هل در طدل سهدن کاسهه میشدد و ایل آسیب ه ورق هکارگیری ا منهقل میشدد. همچنیل با پی اقدیهی ایر عالوه ر زرهپدش کردن سهدن آسیب هل در حاحیه ایر حیز کاسهه میشدد و م لل در ر االال ایر ه مدل طدل در ایل سهدن رخ میدهد. همچنیل سهدنها کاسهه شده است و ادامه پ اریشدگی اریشدگی دچار داخل پی در سهدن میلگردهای شدهاحد. دول 3- شکلپذیری با مقاومسازی شده نام قاب Ordinary Frame P-C-1.2 P-C-B-1.2 P-C-C-1.2 T-1.2 P-C-2 P-C-B-2 P-C-C-2 T-2 P-C-3.5 P-C-B-3.5 P-C-C-3.5 T-3.5 ا دسه μ 9/03 13/35 17/39 16/14 19/92 13/56 16/9 17/6 17/69 15/84 16/44 18/11 14/4 u )mm( 65/61 y )mm( 7/26 65/61 4/91 65/61 3/77 65/61 4/06 65/61 3/29 61/59 4/54 65/61 3/9 65/61 3/72 65/61 3/70 65/61 4/14 65/61 3/98 65/61 3/62 65/61 4/55

11 مقاومت نهایی قاب )kn( مقاومت نهایی قاب )kn( 35 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی اغییرمکان مهناظر کماحش دسه فشاری مخهلف در دول 6 ارائه شده است. دول 6- ار مهناظر کماحش پالسهی نام قاب اغییرمکان مهناظر Δcr )mm( دسه های با در های فشاری و Pframe )KN( 0 112/61 127/58 149/8 138/35 128/88 126/6 182/97 182/37 146/88 147/7 205/74 208/ /87 9/87 17/8 11/77 34/28 29/92 36/24 31/92 52/73 30/95 56/98 46/20 Ordinary Frame P-C-1.2 P-C-B-1.2 P-C-C-1.2 T-1.2 P-C-2 P-C-B-2 P-C-C-2 T-2 P-C-3.5 P-C-B-3.5 P-C-C-3.5 T-3.5 ا هکارگیری ورق دسه پالسهی کماحش ایر اقدیهی فشاری در اغییرمکان کمهری رخ میدهد. ایل مدضدع حشاندهنده ایل است که هکارگیری ایل اعث میشدحد که در زمان زلزله ار یشهری در ا هدا ه ایل دسه ت ها ح شدد. در حهیجه طی ار ا هدا اری شده سپ دفاع عمل کنند و ا اجر ه کرحش احرژی در با ورقها زلزله ه سایر حالتهای مقاومسازی وارد رفت و رگشهی زلزله دسه ها دچار کماحش و ه عندان خط اول ای اعث ذ یشهر شدحد. ایل حکهه دان معناست که دسه ها های دارای ورقهای اقدیهی در ایرها زودار وارد مرحله پالسهی و ذ احرژی میگردحد. همچنیل میادان گ ت که در ایل حالت دسه خرا ی میرسند. ها زودار ه مرحله یکی از م احث حدیل رای کنهرل خرا ی در سازه ا ت اثر ارهای لرزهای ایل است که ا ازه رخداد خرا ی در م ل و یا المان خاصی از سازه داده شدد. اگر ایل خرا ی پیش از خرا ی در دیگر المانها رخ دهد ایل المان حقش فیدز را رای دیگر خشهای سازه ای ا خداهد حمدد. میادان چنیل رداشت کرد که در هنگام اسه اده از ورق اقدیهی در ایرها دسه ها حقشی ش یه فیدز را در ایل با ها ر عهده میگیرحد. در وابع و دد و یا عدم و دد ورق اقدیهی ایر اأثیر چنداحی در مقاومت حهایی با حدارد و اأثیر آن در اری شدن و کماحش پالسهی دسه ها و مکاحیزم احهقال ار از طریق دسه ها می اشد. شکلهای 16 اا 19 حشاندهنده همیل وابعیت می اشد. اما افزایش م احت دسه مد ب افزایش حداکثر مقاومت با میشدد مساحت ستک ( 2 )cm شکل 12- مقاومت حداکثر با ر ح ب م احت دسه در حالت مقاومسازی P-C مساحت ستک ( 2 )cm شکل 13- مقاومت حداکثر با ر ح ب م احت دسه در حالت مقاومسازی P-C-B

12 مقاومت نهایی قاب )kn( مقاومت نهایی قاب )kn( ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن نتیجهگیري در ایل مقاله ه ررسی اثر مقاومسازی با های خمشی هل م ل ه وسیله طدبه و دسه فدیدی و ارکیب آن ا زرهپدشهای خار ی فدیدی در حالتهای مخهلف پرداخهیم. ط ق ا لیل احجامشده ر روی با هل م ل احهخا شده ا ت ار افزاینده ادسط حرمافزار ا زاء م دود ABAQUS حهایج زیر را میادان ه دست آورد. 1- سخهی حمدحه مقاومسازی شده ح ت ه حمدحه شکل 14- مقاومت حداکثر با ر ح ب م احت دسه حالت مقاومسازی P-C-C در مساحت ستک ( 2 )cm معمدلی افزایش چشمگیری داشهه است و مقاومت 3/3 حمدحه مقاومسازی شده اا بریب ه را ر افزایش 200 شکل 15- مقاومت حداکثر با حالت مقاومسازی T ر ح ب م احت دسه در یافههاحد. 2- ا زرهپدش کردن ب مت احههایی سهدن آسیب هل در طدل سهدن کاسهه و ایل آسیب ه پی با منهقل میشدد. همچنیل ا هکارگیری ورق اقدیهی ایر عالوه ر زرهپدش کردن سهدن آسیب هل در حاحیه ایر حیز کاسهه میشدد. 3- و دد و یا عدم و دد ورق اقدیهی ایر اأثیر چنداحی در مقاومت حهایی با حدارد و اأثیر آن در اری مساحت ستک ( 2 )cm شدن و کماحش پالسهی دسه ها و مکاحیزم احهقال ار از طریق دسه ها می اشد. همچنیل هکارگیری ورق اقدیهی ایر اغییرمکان مهناظر ا کماحش دسه فشاری را اا 46 درصد کاهش میدهد. 4- ا کار ردن ورق اقدیهی ایر ه همراه دسه و همانگدحه که در شکلهای 16 اا 19 مشاهده میشدد در حالت مقاومسازی P-C حداکثر مقاومت با ح ت ه حالت معمدلی اا 2/33 را ر افزایش مییا د. همچنیل در حالت مقاومسازی P-C-B ایل افزایش را ر 2/32 می اشد. اما در حالت مقاومسازی P-C-C و T حداکثر مقاومت با ح ت ه حالت معمدلی ه ارایب 3/21 و 3/2 را ر افزایش مییا د. چناحکه دیده میشدد اسه اده از ورق اقدیهی در ایرها اثر چنداحی در افزایش مقاومت حهایی با حدارد )شکلهای 16 و 17 را اهم و شکلهای 18 و 19 را اهم مقای ه حمایید(. ا اد ه ا اینکه در با های دارای ورق اقدیهی در ایرها کرحش دسه ها در ا جایی کماری رخ میدهد ولی مقاومت حهایی با اغییر زیادی حمیکند حقش فیدز طدبه و افزایش م احت دسه ها اغییرمکان اریشدگی میلگردها افزایش مییا د. حال آحکه ا هکارگیری دسه و طدبه انها و یا زرهپدش کردن سهدن همراه ا هکارگیری دست و طدبه هرچه مقدار م احت دسه افزایش مییا د اغییرمکان اریشدگی میلگردها کاهش مییا د. 5- مراجع ماحند دسه ها در ایل با ها پررحگار میشدد.

13 37 خلیلی خیر الدیل شر هدار و فراهاحی خیرالدیل ع. )1382(. ررسی رفهار ساخهمان هلآرمه اقدیتشده ه کم اد ند فلزی. مجله داحشکده مهندسی داحشگاه [1] فردوسی مشهد. سال 15 شماره اول. [2] Maheri, M.R., and Sahebi, A., (1997). Use of Steel Bracing in Reinforced Concrete Frames, Engineering Structures, No.12, [3] Kheyroddin, A., Naderpour, H., (2008). Nonlinear Finite Element Analysis of Composite RC Shear Walls Iranian Journal of Scien ce - Technology,Transaction B, Engineering,Vol32,No B2,April 2008,p p [4] Ichinose, T., (1991). "Interaction between Bond at Beam Bars and Shear Reinforcement in RC Interior Joints", Design of Beam-Column Joints for Seismic Resistance, SP-123, American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich., 1991, pp [5] Mortezaei, A., Kheyroddin, A., Ronagh H.R., (2010). Seismic Evaluation of FRP Strengthened RC Buildings Subjected To Near-Fault Ground Motions Having Fling Step. Journal of Composite Structures, Pub Online 27April [6] Sharbatdar, M.K., and Fakharifar, M., (2009). The Finite Element Analysis of RC Joints Strengthened with External FRP Composits 3rd International Conference on Concrete and Development, Building and Housing Research Center. [7] Naderpour, H., Kheyroddin, A., Ghodrati Amiri, G., Hoseini Vaez, S.R. (2009). Investigation of the Seismic Behavior of FRP-Strengthened RC Frames. 9th International Symposium on Fiber Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures, Four Points Darling Harbour, Sydney, Australia, July [8] Antonopoulos, C. P., and Triantafillou, T. C., (2002). Analysis of FRP-Strengthened RC Beam-Column Joints, ASCE Journal of Composites for Construction, Vol. 6, No. 1, February 2002, pp [9] Alcocer, S. M., and Jirsa, J. O., (1993). Strength of Reinforced Concrete Frame Connections Rehabilitated by Jacketing, ACI Structural Journal, Vol. 90, No. 3, May-June 1993, pp [10] Ghobarah, A.; Aziz, T. S.; and Biddah, A., (1997). Rehabilitation of Reinforced Concrete Frame Connections Using Corrugated Steel Jacketing, ACI Structural Journal, Vol.4, No. 3, May- June 1997, pp فلزی رای مقاومسازی ساخهمانهای هنی ه شماره ث ت [11] خیرالدیل ع. )1389(. ث ت اخهراع ا عندان ساخت طدبه و دسه )پارک علم و فناوری داحشگاه سمنان( در ااریخ 1389/11/20 [12] Said, A., Nehdi, M., (2008) Rehabilitation of RC frame joints using local steel bracing, Structure and Infrastructure Engineering. Maintenance, Management, Life-Cycle Design and Performance, 4:6, [13] Sharbatdar, M.K., Kheyroddin, A., Emami, E. (2012). Cyclic performance of retrofitted reinforced concrete beam column joints using steel prop Construction and Building Materials 36 (2012) [14] Sharbatdar, M.K., Kheyroddin, A., Emami, E. (2012). Experimental seismic investigation of composite RC-diagonal steel prop joints. 15 th WCEE, Lisbon, Portugal. [15] ABAQUS/STANDARD Software Help, Version USA (2010). [16] اا شپدر م.ر. )1390( ا لیل غیر خطی سازهها احهشارات فدک اساای ویرایش او ل.

14 ررسی رفهار غیرخطی با هل م ل مقاومسازی شده ه کم طدبه و دسه فدیدی در االال و اقدیت ایر و سهدن 38 [17] شیرازی ح. اص هاحی م.ر. )1390(. اثر آماادرهای ه هه ر شکلپذیری و کارائی االال خار ی ایر-سهدن در مهندسی داحشگاه فردوسی مشهد. شماره 2 ص ات 122 و 123. هنی. روشهای عددی ررسی رفهار خمشی ایرها و با های هل م ل کامپدزیهی الیافی ]18[ همهی ع )1392(. پایانحامه دکهری مهندسی سازه ا عندان اداحمند. داحشگاه سمنان.