بررسي آزمايشگاهي رفتار اتصال تير فولادي به ستون بتني (RCS)

Experimental investigation on the behavior of reinforced concrete columns to steel beams connections

مزايايي همچون شكل پذيري بالا، كاهش بار مرده و قابليت جذب انرژي بالاتر سازه هاي مركب تير فولادي و ستون بتني نسبت به سازه هاي رايج بتن مسلح باعث استفاده روز افزون اين سازه ها شده است. از طرفي ضوابط ارايه شده آيين نامه ها براي اتصال تير فولادي به ستون بتني (RCS) داراي جزييات پيچيده اتصال با دشواري در اجرا مي باشد. در اين مقاله رفتار اتصال تير فولادي به ستون بتني دايره اي به صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. 5 اتصال خارجي RCS با ستون بتني دايره اي با مقياس واقعي ساخته و مورد آزمايش قرار گرفت. پارامتر هاي متغير در نمونه ها شامل فاصله تنگ هاي ستون در اطراف ناحيه اتصال و داخل اتصال، محصور شدگي اطراف ناحيه اتصال با ورق هاي CFRP و تاثير نوع بتن استفاده شده مي باشد. هدف از طراحي، ساخت و آزمايش اين اتصال ها، پيشنهاد اتصال با جزييات ساده و رفتار مطلوب مي باشد. نتايج نشان داد كه اتصال هاي پيشنهاد شده ضمن سادگي در جزييات اجرايي، قادر است لنگر را از تير فولادي به ستون بتني بخوبي منتقل كند. همچنين تقويت ناحيه اتصال با ورق هاي CFRP، شكل پذيري و جذب انرژي در اتصال RCS را افزايش مي دهد.

Hybrid structures consisting of reinforced concrete columns and steel beams (RCS) have gained popularity because of reductions in concrete formwork, increased space availability, economics in construction, energy dissipation capacity of the structure and dead load reduction. On the other hand, the current provisions of codes for reinforced concrete columns to steel beams connections have led to some complex details in practice. In this paper, the behavior of RCS connections is examined, experimentally. Five real scale external connections of RCS with circular concrete columns were prepared and tested. The variable parameters in the specimens include the confinement of concrete columns around and inside the connection region and type of concrete. The confinement of concrete columns provided by the spiral reinforcement and CFRP sheets. The purpose of the study is to propose a connection with simple details and desirable behavior. The results show that the proposed connection can transfer the moment from the steel beams to concrete columns, appropriately. Also, the reinforcement in the connection region together with CFRP sheets increase the ductility and energy dissipation of the RCS connection.