مطالعه آزمایشگاهی رفتار لرزه‌ای و اصلاح ناحیه شکست وصله مکانیکی میلگردها

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

2 استاد پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله و زلزله شناسی

10.24200/j30.2024.63880.3292

چکیده

در این مقاله با اصلاح روش ساخت وصله رزوه‌ای و ترکیب آن با جوش اصطکاکی دوار، دو نوع وصله معرفی شد. هدف اصلاح ناحیه شکست کوپلر با میلگرد رزوه‌ای و استفاده از آن در نواحی مفصل پلاستیک اعضای شکل‌پذیر در مناطق با لرزه‌خیزی زیاد بود. ناحیه رزوه در روش پیشنهادی بزرگ‌تر شد. برای بزرگ‌تر کردن ناحیه رزوه، از دو تکنیک نورد سرد و جوشکاری اصطکاکی دوار استفاده شد. در مجموع ۹۶ نمونه (شامل سه نمونه تکرار از هر نوع) مورد آزمایش قرار گرفت. وصله‌های مکانیکی رزوه‌ای استاندارد (TC)، وصله مکانیکی با ناحیه رزوه بزرگ‌تر شده (OTC)، وصله مکانیکی رزوه‌ای با جوش اصطکاکی دوار (RFWTC) و نمونه‌های مرجع یکپارچه (NS) تحت آزمایش کششی و چرخه‌ای تک‌محوری با و بدون غلاف بتنی قرار گرفتند. حساسیت به قطر میلگرد، مقاومت، شکل‌پذیری، جذب انرژی و عملکرد حالت شکست، ارزیابی شد.، وصله‌های RFWTC و OTC بهترین عملکرد را داشتند و برای استفاده در مناطق با خطر لرزه‌ای زیاد مناسب هستند. علاوه بر این، TC برای استفاده در مناطق لرزه‌خیز کم تا متوسط مناسب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of seismic behavior and modification of the failure region of mechanical bar splices

نویسندگان [English]

  • mohamad reza shokrzadeh 1
  • Fariborz Nateghi Alahi 2
1 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Professor IIEES
چکیده [English]

The problem of overcrowding at the junction of the rebars is very significant, particularly for seismic details. Due to bar length limits, splicing of reinforcing bars is unavoidable in reinforced concrete (RC) structures and may alter the overall behavior of structures under static and dynamic stresses. Mechanical couplers can thus offer an appealing solution that eliminates the disadvantages of traditional reinforcement splicing. In the mechanical splice method, couplers are rigid components that are used to join reinforcement bars together. According to existing research, the failure mechanism of a thread splice under tensile and cyclic loads has not been sufficiently investigated. In addition, the use of the thread splice needs further investigation in the plastic hinge areas of ductile members in seismic areas. In this study, two types of patches are introduced by modifying the method of making a threaded splice and combining it with rotary friction welding. The goal is to modify the coupler's failure area with a threaded bar and use it in the plastic hinge areas of ductile members in seismic areas. The splice area in the suggested method is large. Two techniques are used to increase the splice area: cold rolling and rotating friction welding. In total, 96 samples were tested (three repeated samples of each type).  Threaded couplers (TC), oversize-threaded couplers (OTC), rotary friction welding splices with threaded couplers (RFWTC), and non-spliced (NS) reference specimens were tested with and without concrete in uniaxial tensile and cyclic tests.  Evaluations were conducted on the sensitivity to bar diameter, bar strength, ductility, energy absorption, and failure mode performance. The RFWTC and OTC exhibited superior performance in terms of strength, ductility, energy absorption, and failure mode, making them appropriate for use in high seismic zones. The TC is also suitable for use in zones with low to medium seismic activity. Furthermore, the anticipated model is enough for estimating the threaded couplers' ultimate tensile strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • mechanical threaded splice
  • cold rolling
  • rotating friction welding
  • plastic hinges