بررسی رفتار چرخه ای و عملکرد اتصالات تیر فولادی به ستون بتنی مسلح با لوله فولادی دو پوسته‌

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

چکیده

استفاده از سیستم اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح به عنوان جایگزینی برای قاب خمشی فولادی در ساختمان‌های متوسط و بلند مرتبه بکار رفته‌ است. در ساختمان‌های بلند مرتبه به دلیل اینکه سختی سازه، کنترل کننده طراحی است، استفاده از ستون بتنی با سختی بیشتر در مقایسه با ستون فولادی باعث اقتصادی شدن طرح می‌شود. در این تحقیق رفتار لرزه‌ای و اتلاف انرژی اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح با لوله‌های فولادی دو پوسته با استفاده از روش‌های عددی بررسی شده است. این سیستم رفتار هیسترزیس و عملکرد تیرهای فولادی سنتی به اتصال ستون بتن مسلح را بهبود می بخشد. برای ارزیابی رفتار هیسترزیس تیر فولادی و جذب انرژی به اتصال ستون بتن مسلح با سیستم لوله‌ای فولادی دو پوسته، مطالعات پارامتریک انجام شد. مطالعات پارامتری با استفاده از روش المان محدود غیرخطی برای بررسی مدل‌های بهبودیافته انجام شده است. مطالعات پارامتریک شامل بررسی پارامترهای ضخامت و شکل مقطع یک لوله داخلی است. همچنین، دقت مدل‌های اجزای محدود با مقایسه نتایج آزمون که دقت خوب مدل‌های اجزای محدود را در پیش‌بینی رفتار پسماند و حالت‌های شکست نمونه‌ها نشان می‌دهد، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ضخامت لوله داخلی مدل‌های بهبودیافته تأثیر قابل‌توجهی بر تعیین ظرفیت نهایی، عملکرد و اتلاف انرژی دارد. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که جزئیات ساخت لوله داخلی تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد و رفتار پسماند اتصال تیر فولادی به ستون بتن مسلح با لوله‌های فولادی دو پوسته داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of cyclic behavior and performance of steel beam to a reinforced concrete column with double-skin steel tubular

نویسندگان [English]

  • Mehdi Shahabi Alamdari 1
  • Ahmad Maleki 2
  • Abdorahim Jalali 3
1 Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, Maragheh branch, Islamic Azad University, Maragheh, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Maragheh branch, Islamic Azad University, Maragheh, Iran.
3 Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

The use of steel beam connection system to reinforced concrete columns has been used as an alternative to steel bending frames in medium and high-rise buildings. In high-rise buildings, because the rigidity of the structure controls the design, the use of concrete columns with more rigidity compared to steel columns makes the design economical. In this study, the seismic behavior and energy-dissipation of steel beam to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular are investigated using numerical methods. This system improves the hysteresis behavior and performance of traditional steel beams to reinforced concrete column connection. To evaluate the steel beam's hysteresis behavior and energy absorption to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular system, parametric studies were performed. Parametric studies have been performed applying the nonlinear finite element (MFE) procedure to investigate the improved models. The parametric studies comprise examining the parameters of thickness and cross-section shape of an inner tube. Also, the accuracy of finite element models was evaluated by comparing test results that showed the good accuracy of finite element models in predicting the specimens' hysteresis behavior and failure modes. The results indicated that the thickness of the inner tube of improved models has a considerable influence on determining the ultimate capacity, performance, and energy dissipation. Also, the results show that the details of the construction of the internal tube were a considerable effect on the performance and hysteresis behavior of steel beam to reinforced concrete column connection with double-skin steel tubular.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel beam
  • Reinforced concrete column
  • double Double-skin steel tubular
  • Ultimate capacity
  • Finite element method
  • تاریخ دریافت: 08 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 01 آذر 1401
  • تاریخ پذیرش: 27 بهمن 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 27 بهمن 1400