اثر حرارتهای زیاد آتش‌سوزی بر رفتار شکل‌پذیری لرزه‌ای اتصالات خارجی در قابهای‌ بتن مسلح

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین

10.24200/j30.2024.64768.3342

چکیده

مطالعات تجربی در این تحقیق با هدف شناخت آسیب‌پذیری لرزه‌ای اتصالات بتن مسلح پس از تجربة اثر حرارت‌های زیاد انجام گرفته‌ است. از این‌ رو چهار نمونة اتصال خارجی مشابه با مقیاس ۱/۳ ابعاد واقعی در نظر گرفته شد و بر اساس ضوابط لرزه‌ای طراحی و ساخته گردید. در بررسی‌های صورت ‌گرفته، رفتار یک نمونة اتصال بعنوان نمونة کنترلی بدون تجربة اثر حرارت و رفتار سه نمونة دیگر پس از تجربة اثر رژیم‌‌های حرارتی با دماهای هدف۴۰۰، ۶۰۰ و ۸۰۰ درجة سانتی‌گراد، تحت اثر بارگذاری جانبی رفت و برگشتی مورد بررسی قرار گرفت. طبق مشاهدات حاصل، رژیم‌های حرارتی موجب تغییرات قابل توجهی در مود خرابی اتصال و تشدید ترک‌های برشی در هستة اتصال گردید. نتایج کمّی حاصل نیز نشان دهندة کاهش قابل توجه پارامترهای قابلیت استهلاک انرژی، ضریب شکل‌پذیری و ظرفیت بارحداکثر نمونه‌ها تحت تأثیر آسیب‌پذیری قابل توجه هستة اتصال پس از تجربة اثر حرارت‌های زیاد بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of high temperatures on the seismic ductility behavior of exterior beam-column joints in reinforced concrete frames.

نویسندگان [English]

  • Ramezan ali Izadifard 1
  • Alireza Hajishabanian 2
1 Department of civil engineering. Imam Khomeini International University.
2 Department of civil engineering, Imam Khomeini international university
چکیده [English]

Beam-column joints (BCJs) are key regions for internal forces transmission in moment frame structures. Large amounts of shear forces and flexural moments should be transmitted among members by the performance of BCJs during seismic excitations. Given that many fired reinforced concrete (RC) structures are again utilized after exposure to fire incidents, the necessity of attention to the vulnerability of RC BCJS under high temperatures should be considered a crucial matter for after-fire exploitations. This study aims to address a research gap in this context by investigating the post-fire ductility behavior of exterior RC BCJs in moment frame structures. In this way, the experimental investigations were considered to identify the vulnerability procedure of these joints under high temperatures of three heating regimes with different target temperatures of 400c, 600c, and 800C. Four scaled RC BCJ specimens were designed according to the seismic provisions of ACI318-19 and fabricated in the same way in the laboratory. The specimens included one control BCJ specimen for investigating in the ambient temperature and three BCJ specimens for investigating after exposure to the heating regimes in an electric furnace chamber. A displacement-control cyclic lateral loading was applied for the seismic performance assessment of BCJ specimens in the laboratory. Based on observations, applied heating regimes caused noticeable changes in the crack pattern and failure mode of the control BCJ under lateral loading in such a way that ductile beam-end hinging failure mode in the control BCJ changed to the non-ductile shear ruptures at the joint core in heated BCJs. The potential effect of high temperatures on the load-bearing capacities and relative energy dissipations was found by considerable reductions in the range of 16.1%-62.3% and 28.8%-65.3% respectively. Also, the ductility factor was reduced for heated BCJs by 14.5%-41.7% relative to the control specimen. Even though different trends in variations were observed for quantitative values of ductility factors compared to the load bearing and relative energy dissipation, generally, noticeable degradation in seismic ductility behavior was manifested under the effect of applied heating regimes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Ductility behavior"
  • "Exterior beam-column joints"
  • "Reinforced concrete"
  • "High temperatures"
  • "Fire"