مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی آزمایشگاهی تأثیر خم میلگردهای طولی در انتهای آزاد بر رفتار چرخه‌ای تیرهای طره‌ای

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران.
10.22065/jsce.2026.555986.3856
چکیده
در صورت رعایت طول مهاری مستقیم میلگردهای طولی در تیرهای طره الزامی به خم میلگرد طولی در انتهای آزاد تیرهای طره نیست. روابط طول مهاری مستقیم میلگردهای طولی عمدتاً بر اساس بارگذاری یک جهته توسعه یافته اند و کمتر تحت اثر بارهای تناوبی و رفت برگشتی کنترل شده‌اند. در صورتی که تیرهای طره در معرض بارگذاری رفت و برگشتی قرار گیرند، احتمال شروع لغزش از انتهای آزاد آنها وجود دارد و این لغزش با کاهش مقاومت داولی و گسترش ترک احتمالی می‌تواند باعث کاهش مقاومت برشی و مود شکست برشی و ترد گردد. در این تحقیق، این موضوع به صورت آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. بدین منظور، دو نمونه تیر کنسول با قلاب در انتهای آزاد و دو نمونه بدون قلاب تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار گرفتند. در طراحی نمونه‌های آزمایشگاهی، ضوابط طول مهاری و تأمین مقاومت برشی منطبق بر مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۳۹۹) و ضوابط متناظر ACI 318-19 رعایت گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، تیرهای بدون قلاب انتهایی بعد از چند چرخه از بارگذاری، در نزدیک انتهای آزاد خود دچار ترک خوردگی برشی و مهاری شدند به طوری که شکل پذیری و مقاومت نهایی آنها کاهش یافت. در نمونه‌های مسلح به میلگرد طولی دارای خم انتهایی، مود شکست برشی مشاهده نگردید و حدود ۳۵ تا ۴۰ درصد افزایش مقاومت جانبی و حدود ۳۷ درصد افزایش شکل‌پذیری نسبت به نمونه‌های فاقد خم به‌دست آمد. همچنین میزان اتلاف انرژی تجمعی در سیکل‌های نهایی تقریباً دو برابر و مقدار میرایی ویسکوز معادل از حدود ۸ درصد به بیش از ۱۳ درصد افزایش یافت.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Evaluation of the Effect of Longitudinal Reinforcement Hook at Free End into the Cyclic behavior of Cantilever Beams

نویسندگان English

mohammad hossein naserifard 1
Reza Morshed 2
abolfazl eslami 3
1 PhD Candidate, Civil Engineering Department, Yazd University, Yazd, Iran.
2 Associate Professor, Civil Engineering Department, Yazd University, Yazd, Iran
3 Associate Professor, Civil Engineering Department, Yazd University, Yazd, Iran.
چکیده English

In cantilever beams, when the required straight development length of longitudinal reinforcement is fully satisfied, providing a hook at the free end is generally not considered mandatory. However, the available development length provisions have predominantly been derived based on monotonic loading conditions and have been less frequently validated under cyclic and reversed loading effects. When cantilever beams are subjected to reversed cyclic loading, slip may initiate at the free end despite compliance with straight development length requirements. Such slip, accompanied by degradation of dowel action and propagation of cracking, may lead to a reduction in shear capacity and a shift toward a brittle shear failure mode. In the present study, this issue was experimentally investigated. For this purpose, four cantilever beam specimens were tested under displacement-controlled cyclic loading, including two specimens with standard end hooks at the free end of the longitudinal reinforcement and two specimens without hooks. In the design of the test specimens, the provisions for development length and shear strength were satisfied in accordance with the Iranian National Building Regulations, Part 9 (2019 edition), as well as the corresponding requirements of ACI 318-19. Based on the experimental results obtained from the tested specimens, beams without end hooks developed anchorage-related and shear cracking near the free end after several loading cycles, leading to reductions in both ductility and ultimate lateral resistance. In contrast, no shear failure mode was observed in the specimens reinforced with hooked longitudinal bars. These specimens exhibited approximately 35–40% higher lateral strength and about 37% greater ductility compared with the specimens without hooks. Furthermore, the cumulative energy dissipation in the final loading cycles was nearly doubled, and the equivalent viscous damping ratio increased from approximately 8% to more than 13%.

کلیدواژه‌ها English

Cantilever beam
longitudinal reinforcement
free-end hook
shear failure
Cyclic loading

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 28 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 09 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 06 اسفند 1404
  • تاریخ پذیرش 28 اردیبهشت 1405