ارزیابی عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های بتنی قاب خمشی تقویت شده با کامپوزیت‌های FRP

سالار منیعی, احسان جامی

چکیده


این مقاله به بررسی تأثیر تقویت اجزای قاب‌های خمشی بتن‌آرمه با مصالح FRP بر رفتار لرزه‌ای آنها می‌پردازد. برای این منظور، در یک مطالعه موردی، عملکرد لرزه‌ای یک ساختمان با سیستم باربر قاب خمشی که به دلایل کاربری، افزایش تعداد طبقات سازه اولیه منجر به لزوم تقویت اجزای آن شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. تقویت ستون‌ها با در نظر گرفتن تلاش محوری و نیز آثار توأم گشتاورهای خمشی دو محوره در جابه‌جایی هدف و تقویت تیرها بر مبنای تلاش خمشی حاکم در جابه‌جایی مذکور انجام گرفته است. عملکرد لرزه‌ای سازه تقویت شده به روش‌های غیرخطی مبتنی بر منحنی‌های رفتاری اصلاح شده مفاصل پلاستیک از نوع فایبر و با استفاده از روند پیشنهادی دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود (نشریه شماره 360) بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از مصالح FRP در تقویت اجزای بتن‌آرمه به میزان قابل‌توجهی باعث بهبود عملکرد لرزه‌ای از طریق کاهش تعداد مفاصل پلاستیک و همچنین دوران‌های پلاستیک آنها در نقطه عملکرد سازه بهسازی شده گردیده است.

موضوع


مصالح FRP، تقویت اجزا بتنی، عملکرد لرزه‌ای، بهسازی لرزه‌ای.

مراجع


Manie, S. and Jami, E. (2016) Retrofitting of RC columns under combined effects of axial force and biaxial bending moments using FRP materials. Guilan Concrete Research Journal, 9(1), 83-95 (in Persian).

Hayder, A.R. (2015) Strengthening Design of Reinforced Concrete with FRP. CRC Press, Taylor & Francis Group, London.

Manie, S., Jami, E. and Azarian, Z. (2017) Simplified design of FRP-confined square RC columns under bi-axial bending. Buildings, 7(3), 74.

Sreelatha, V. and Alagusundaramoorthy, P. (2018) FRP strengthened RC rectangular columns under combined axial and lateral loading: analytical study. Structures, 14, 88-94.

Sreelatha, V. and Alagusundaramoorthy, P. (2018) Interaction diagrams for FRP strengthened RC rectangular columns with large aspect ratio. Construction and Building Materials, 171, 187-196.

Fitzwilliam J., and Bisby L.A. (2010) Slenderness effects on circular CFRP confined reinforced concrete columns. J. Compos. Constr., 14(3), 280–288.

Gajdosova, K. and Bilcik, J. (2011) slender reinforced concrete columns strengthened with fiber reinforced polymers. Slovak J. Civil Eng., 19(2), 27–31.

Instructions seismic retrofitting existing buildings (2014) Issue 360, Department of Planning and Strategic Supervision (in Persian).

Building and Housing Research Center (2015) Standard No. 2800, Earthquake Resistant Design of Buildings Regulations. Third Edition, Iran (in Persian).

Office of National Building Regulations (2015) The Sixth Issue of National Building Codes, Loads on the Building (in Persian).

Office of National Building Regulations (2015) The Ninth Issue of National Building Codes. Design and Implementation of Reinforced Concrete Buildings (in Persian).

Hayder, A.R. (2015) Strengthening Design of Reinforced Concrete with FRP. 1st edition, CRC Press, 174.

Rocca, S., Galati, N. and Nanni, A. (2009) Interaction diagram methodology for design of FRP-confined reinforced concrete columns. Construction and Building Materials, 2-3, 1508-1520.

Lam, L. and Teng, J. (2003) Design-oriented stress–strain model for FRP-confined concrete. Construction and Building Materials, 17(6-7), 471-489.

Carey, S. and Harries, K. (2003) The Effects of Shape, ‘Gap’, and Scale on the Behavior and Modeling of Variably Confined Concrete. Report No. ST03-05. Columbia, SC, USA: University of South Carolina.

ACI (2002) Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening of Concrete Structures. ACI 440.2R, Farmington Hills, MI, USA: American Concrete Institute.

ACI (2005) Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI 318-05, Farmington Hills, MI, USA: American Concrete Institute.

SeismoSoft (2016) SeismoStruct - A Computer Program for Static and Dynamic Nonlinear Analysis of Framed

Structures [online]. Available: http://www.seismosoft.com.

Martinez-Rueda, J.E. and Elnashai, A.S. (1997) Confined concrete model under cyclic load. Materials and Structures, 30(197), 139-147.

Prota, A., Cicco, F. and Cosenza, E. (2009) Cyclic behavior of smooth steel reinforcing bars: experimental analysis and modeling issues. Journal of Earthquake Engineering, 13(4), 500-519.

FIB (2006) Retrofitting of Concrete Structures by Externally Bonded FRPS, with Emphasis on Seismic Applications. FIB Bulletin n. 35, Federation International du Beton, PP. 220.

Vissarion, P. and Michalis, F. (2015) Plastic Hinge and Plastic Zone Seismic Analysis of Frames. Encyclopedia of Earthquake Engineering, 5(3), 1926-1933.

Calabrese, A. Almeida, J.P. and Pinho, R. (2010) Numerical issues in distributed inelasticity modeling of RC frame elements for seismic analysis. Journal of Earthquake Engineering, 14(1), 38-68.

Chopra, A.K. (1995) Dynamics of Structures, Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.

Department of Planning and Strategic Supervision (2006) Criteria guide the design and implementation of concrete improvements to existing buildings using reinforced materials FRP. Issue 345 (in Persian).

Ray, S.S. (1995) Reinforced Concrete Analysis and Design. Blackwell Science, London.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


تماس با ما حامیان مجله تمامی حقوق این سایت متعلق به فصلنامه علوم و مهندسی زلزله است