به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « reinforced concrete » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «reinforced concrete» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Experimental and FEM Analyses of RC Beams with Radius Corner Arch at Bottom Tension Face
    Fatimah H. Naser *, Maryam H. Naser, Ali Hameed Naser Almamoori, Mohammed L. Hussien
    The present study includes experimental and numerical investigations of the behavior and the load carrying capacity of RC two-hinged beams with radius corner arch at the bottom face subjected to static loading conditions. The experimental program included four specimens with the same volume of concrete and amount of steel reinforcement but, with a different span of the arch (1180 mm, 900 mm, 740 mm, and 600 mm). The goals were to evaluate the effect of a span of the arch and to find the optimum ratio of the arch length to beam span for the maximum load capacity as well as to validate the numerical results taken from the finite element model. From the results of this work, it was found that the best load carrying capacity for the beam with a radius corner arch is when the arch length/beam span ratio is equal (0.62). Also, the FEM result seems efficient and gives good accuracy through comparison with the experimental results.
    Keywords: Nonlinear analysis, Reinforced Concrete, Beam, radius corner arch, Bottom tension face}
  • EVALUATION AND RETROFIT OF CIRCULAR REINFORCED CONCRETE SILOS BUILT IN LIMA, PERU IN THE 1970’S DECADE
    Jorge Bazan *, Victor Fernandez-Davila
    The assessment of two circular reinforced concrete (RC) silos built in the 1970’s decade is presented. The methodology implemented is described, including the data collection, testing, analysis requirements, structural model, evaluation results, and retrofitting design. The RC silos were designed in the 1970’s decade with very low seismic demand and insufficient engineering details. The evaluation of this special type of existing structure has reported stability and strength severe issues that need to be improved.The national and international codes, as well as guidelines, were consulted to define the most appropriate seismic demand, the gravitational, and eventual loads. Moreover, the load combinations criteria, the evaluation and diagnostic requirements, the structural design criteria, and some adequate retrofitting techniques.The main retrofit strategy was oriented to improve the stability of the silos against overturning, reducing the normal stresses on the ground, and strengthening the RC walls subjected to the axial and bending combined effects due to the current requirements. The retrofit design implemented was able to respond to the described issues by an extension of the foundation and RC jacketing of the silo walls.A rational approach to evaluating and retrofitting this type of non-conventional RC structure was developed. In addition, a cost assessment based on a comparison of concrete and steel reinforcement volume between the existing silo and the strengthening components is presented.
    Keywords: circular silos, Reinforced Concrete, non-conventional structure, Evaluation, seismic retrofit}
  • نسرین سلطانی، حامد تجملیان*، بهروز احمدی

    هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی لرزه ای قاب های خمشی بتن مسلح کوتاه مرتبه، طراحی شده با سطوح مختلف شکل پذیری در یک سازه متداول بتن آرمه از منظر قابلیت اطمینان می باشد. این مطالعه به بررسی احتمالاتی روش های طراحی سطوح مختلف شکل پذیری در آیین نامه فعلی ایران، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در قالب قابلیت اطمینان می پردازد. در این مطالعه یک سازه سه طبقه قاب خمشی بتنی با سطوح شکل پذیری مختلف ، یعنی شکل پذیری کم، متوسط و ویژه مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از عدم قطعیت های موردنظر در بارگذاری و پارامترهای ابعادی قاب ، آنالیز قابلیت اطمینان روی توابع عملکرد سازه از جمله دریفت و شتاب طبقات انجام گرفته  و قابلیت اطمینان کل سازه به دست آمده است. برای در نظر گرفتن عدم قطعیت رکوردهای زلزله نیز از مولفه های افقی زمین لرزه های حوزه دور آیین نامه FEMA P-695 استفاده شده است. با مقایسه شاخص قابلیت اطمینان و احتمال خرابی مربوط به هر یک از توابع عملکرد، میزان یکنواختی احتمال شکست مورد ارزیابی قرار می گیرد. بعنوان یک معیار کمی می توان بیان نمود که حداکثر احتمال خرابی در سطح خرابی فروریزش، برای قابهای با شکل پذیری کم، متوسط و زیاد حدودا 9، 5 و 2 درصد بوده است.

    کلید واژگان: قابلیت اطمینان, ارزیابی لرزه ای, قاب خمشی, بتن مسلح, شکل پذیری}
    Nasrin Soltani, Hamed Tajammolian *, Behrooz Ahmadi

    This study aims to assess reinforced concrete moment frames designed at varying ductility levels within a typical reinforced concrete structure, from a reliability perspective. The article explores the probabilistic methods for designing different ductility levels in the current Iranian Concrete Code, focusing on reliability. Specifically, a three-story concrete moment frame structure, designed to low, medium, and special ductility levels as per the Iranian code, is studied. The reliability analysis encompasses uncertainties in loading, dimensional parameters, and evaluating structural performance functions such as floor drift and acceleration. The study utilizes horizontal earthquake components specified by the FEMA P-695 standard to analyze earthquake record uncertainties. Furthermore, a comparison of the reliability index and probability of failure for each performance function is used to assess failure uniformity. The findings reveal a maximum probability of failure in collapse damage state of approximately 9%, 5%, and 2% for low, medium, and special ductility frames, respectively.

    Keywords: Reliability, Seismic evaluation, Moment Frame, Reinforced concrete, Ductility}
  • صادق ناظری، صفا پیمان*
    امروزه به دلیل افزایش حملات نظامی به ساختمان ها و با توجه به پیشرفت تکنولوژی جنگ افزارها، اهمیت طراحی سازه ها به ویژه سازه های مهم در مقابل بارهای ناشی از انفجار به شکل روز افزونی مشاهده می شود. بدین منظور همواره پژوهش هایی جهت تحلیل سازه ها در برابر انفجار و دستیابی به روش هایی جهت کاهش خسارت های ناشی از انفجار در سازه ها در حال انجام است. در این پژوهش نیز روشی جدید جهت تسلیح دال های بتنی به منظور بهبود عملکرد دال ها تحت بارگذاری انفجار مطرح شده است. در این روش به جای استفاده از میلگردهای فولادی از ورق های فولادی حفره دار جهت تسلیح دال های بتنی استفاده شده است. به منظور بررسی عملکرد این سیستم تسلیح دال های بتنی تحت بارگذاری انفجار، مدل هایی از دال های بتنی مسلح به ورق های حفره دار و مسلح به میلگردها با درصد حجمی فولاد مساوی تحت دو سناریوی انفجار در نرم افزار آباکوس شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که دال های بتنی مسلح به ورق های حفره دار سبب کاهش جابجایی مرکز دال در بارگذاری های ناشی از انفجار در هوا می گردد؛ اما آسیب در وجه پشتی این نوع دال ها تحت بارگذاری انفجار به صورت پانچ موضعی در مرکز دال بوده است و نسبت به دال های مسلح به میلگرد بیشتر در معرض پوسته پوسته شدن پوشش پشتی دال قرار دارند. در این راستا، در این پژوهش سعی شده است با بکارگیری ورق های حفره-دار موجدار و یا استفاده از شیار های فولادی حفره دار به عنوان سخت کننده، اندرکنش بیشتری میان بتن و سیستم تسلیح دال ایجاد شود؛ نتایج این موارد نیز نشان داد که استفاده از ورق حفره دار به همراه تعدادی شیار حفره دار سبب کاهش قابل قبول در جابجایی مرکز دال شده و آسیب در دال نیز به میزان قابل توجهی بهبود می یابد.
    کلید واژگان: دال های بتنی, انفجار در هوا, بتن مسلح, ورق های فولادی حفره دار, شیارهای فولادی حفره دار}
    Sadegh Nazeri, Safa Peyman *
    Nowadays, the significance of structural design is increasingly considered especially in the structure of important buildings against blast loads due to the growing number of military attacks on structures and advancements in armament technologies. In this order, some research has been always conducted to analyze structures confronting blast loads and achieve methods for reducing the related damages. In the present research, a novel method is also presented for the reinforcement of concrete slabs and consequently, the improvement of slabs’ performance under blast loads. Instead of using steel rebars, perforated steel plates are utilized for reinforcing the concrete slabs in this method. In order to investigate this system of reinforcing the concrete slabs under blast loads, models of concrete slabs reinforced by perforated plates and by rebars with an equal volumetric percentage of steel were simulated and evaluated in the ABAQUS software under two blasting scenarios. The findings illustrated that the center of slabs has had less displacement in concrete slabs reinforced with perforated plates under blast loading caused in the air. However, some damages have been seen on the backside of those slabs as local punches in the center of the slab under the blast loading. These slabs are more prone to concrete scaling compared to the slabs reinforced by rebar. In this regard, there was an attempt to use corrugated perforated plates or utilize perforated steel ribs as stiffeners so that the interaction between concrete and the reinforcing system of the slab increases. The results also demonstrated that utilizing perforated plates with some perforated ribs can passably reduce the displacement of the slab’s center and also the damage in the slab tremendously improves.
    Keywords: concrete slabs, Blasting in air, reinforced concrete, Perforated steel plates, Perforated steel ribs}
  • Biaxial loading capacity of H-type reinforced concrete electric poles
    Abolfazl Eslami *, Moein Ramezanpour, Ehsan Hematpoury Farokhy, Mohammad Dehghani Sanij

    H-type reinforced concrete poles are nowadays widely used as an economical and cost-effective substitute for wooden poles in power transmission lines. Although these poles are frequently subjected to biaxial loading in real field application, their biaxial interaction curves yet await detailed investigation. The current study was aimed at developing the biaxial bending interaction curves for H-type utility poles considering the measurements stipulated by the relevant standards and codes. Towards this, two commonly used H-type electric poles (i.e., 9 and 12 m ones with a normal strength of 400 kgF) were constructed, cured, and loaded at angles of 0, 30, 60, and 90 degrees with respect to their minor principal axes. The experimental results were described in terms of load-displacement curves, developed strains, cracking pattern, failure modes, and biaxial loading interaction curve. The obtained interaction diagrams can be reliably used to estimate the loading capacity of electric poles under biaxial loading in real field applications.

    Keywords: H-type pole, Reinforced Concrete, Loading capacity, Bi-axial bending, Interaction curve}
  • Dina Ghazi-Nader, Reza Aghayari *
    Plastic hinge properties play a crucial role in predicting the nonlinear response of structural elements. The plastic hinge region of reinforced concrete normal beams has been previously studied experimentally and analytically. The main objective of this research is to evaluate the behavior of the plastic hinge region of reinforced concrete deep beams and its comparison with normal beams through finite element simulation. To do so, ten beams contain six deep beams, and four normal beams, under concentrated and uniformly distributed loading, are investigated. Lengths in the plastic hinge region involving curvature localization, rebar yielding, and concrete crushing zones are studied. The results indicate that the curvature localization zone is not suitable for the prediction of plastic hinge length in reinforced concrete deep beams. Based on the results it can be stated that in simply supported normal beams the concrete crushing zone is focused on the middle span, but in simply supported deep beams by creating a compression strut between loading place and support, the concrete crushing zone spreads along the compression trajectory. The rebar yielding zone of simply supported beams increases as the loading type is changed from the concentrated load at the middle to the uniformly distributed load.
    Keywords: Plastic hinge, RC deep beam, Nonlinear strain, Reinforced concrete, Finite Element Analysis}
  • نعیم عاملی*، سید یعقوب ذوالفقاری فر
    اعضای مختلط متشکل از تیر فولادی و ستون بتنی CFT بطور چشمگیری در چند دهه اخیر مورد توجه واقع شده است. ستونهای لوله ای شکل، به سبب دارا بودن مقاومت و سختی خمشی و پیچشی بالا، در قابهای خمشی از مطلوبیت بالایی برخوردار می باشند. ستونهای کامپوزیت به دلیل بهره مندی هم زمان از خواص سودمند مصالح فولاد و بتن از قابلیت و کارایی قابل ملاحظه ای برخوردارند. همچنین وجود هسته بتنی در ستون CFT باعث می گردد تا کمانش موضعی در جداره فولادی این ستونها به تاخیر بیفتد. از این رو، مطرح نمودن یک اتصال مناسب در بین تیر فولادی و ستون کامپوزیت باعث می گردد تا بتوان از فواید بالقوه این مقاطع بهره جست. بتن در ستونهای فولادی در ابتدا به عنوان لایه ای محافظ در برابر ضربه و به ویژه آتش سوزی مورد استفاده قرارگرفت. به این دلیل که مقاطع فولادی در حرارت شدید ، بسیار آسیب پذیر ودر مواجه با آتش به سرعت خواص مکانیکی مقا ومتی خود را از دست می دهند به عنوان نمونه ویرانی دو برج معروف تجارت جهانی 11 (WTC) ، سپتامبر در آمریکا که یکی از دلایل اصلی تاثیر آتش در کاهش و پایین آوردن خواص مکانیکی مقاو متی فولاد بکار رفته بود .
    کلید واژگان: بتن مسلح, رفتارهای سازه ی, رفتارهای غیر خطی}
    Naeim Ameli *, Syed Yaqub Zulfaqari Fr
    Composite members consisting of steel beam and CFT concrete column have been of great interest in the last few decades. Tubular columns are highly desirable in bending frames due to their high bending and twisting resistance and stiffness. Composite columns have considerable capabilities and efficiency due to the simultaneous benefit of the beneficial properties of steel and concrete materials. Also, the presence of concrete core in the CFT column causes the local buckling in the steel wall of these columns to be delayed. Therefore, proposing a suitable connection between the steel beam and the composite column makes it possible to take advantage of the potential benefits of these sections. Concrete in steel columns was initially used as a protective layer against impact and especially fire. This is because steel sections in extreme heat, very vulnerable and exposed to fire quickly lose their mechanical properties, as an example of the destruction of the two famous World Trade Towers 11 (WTC), September in America, which is one of the reasons The main effect of fire was to reduce and lower the mechanical properties of the steel used.
    Keywords: reinforced concrete, Structural behavior, Nonlinear behavior}
  • بهزاد ایوبی*

    یکی از چالش های استفاده از سازه های بتن مسلح، خوردگی آرماتورها در محیط های مهاجم و خورنده مانند سازه های دریایی، پل ها و... می باشد که نهایتا منجر به تخریب سازه های بتنی خواهد شد. برای حل مشکل خوردگی در این دسته از سازه ها، متخصصان به سمت استفاده از میلگردهایی با پوشش اپوکسی به عنوان جایگزینی مناسب برای میلگردهای معمولی روی آوردند. امروزه عمده میلگردهای FRP موجود در بازار، حاصل از الیاف ممتد با کارایی بالا نظیر شیشه، کربن و آرامید هستند که به واسطه روش های مختلف تولید کامپوزیت درون یک بستر پلیمری جایگذاری می شوند. تقویت کننده های FRP عموما در اشکال مختلفی به صورت شبکه ها، میلگردها، منسوج ها و یا کابل ها مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش به بررسی رفتار عددی اعضای فشاری بتن مسلح هیبریدی FRP و مدلسازی آن تحت بارگذاری هم مرکز پرداخته می شود. کلیه مدلسازی ها در نرم افزار المان محدودی ABAQUS صورت گرفته است و با استفاده از تحلیل های غیرخطی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

    کلید واژگان: بتن مسلح, میلگرد FRP, اتصالات هیبریدی, مقاوم سازی, تحلیل غیرخطی}
    Behzad Ayoobi *

    One of the challenges of using reinforced concrete structures is the corrosion of reinforcements in aggressive and corrosive environments such as offshore structures, stairs, etc., which will eventually lead to the destruction of concrete structures. To solve the corrosion problem in this category of structures, experts turned to the use of rebars with epoxy coating as a suitable alternative to conventional rebars. Most FRP rebars on the market today are made of high-performance continuous fibers such as glass, carbon and aramid, which are embedded in a polymer substrate by various composite production methods. FRP amplifiers are commonly used in various forms in the form of networks, rebars, textiles or cables. In this research, the numerical behavior of FRP hybrid reinforced concrete compression members and its modeling under concentric loading is investigated. All modeling is performed in ABAQUS finite element software and is evaluated using nonlinear analysis.

    Keywords: reinforced concrete, FRP Rebar, hybrid fittings, Reinforcement, Nonlinear analysis}
  • عباس قاسمی*، صبا فراستی
    درک رفتار لرزه ای ستونهای بتن مسلح محصور توسط خاموت های بادرجات مختلف خوردگی از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. در این مطالعه سعی می گردد تاثیر شاخص های عملکرد لرزه ای نظیر تنزل مقاومت، میزان استهلاک انرژی، شکل پذیری و میرایی هیسترزیس در نمونه ها و مدل های مختلف به ازای درصدهای مختلف خوردگی خاموت ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. با توجه به تحلیل های انجام شده نتایج حاصله بیانگر تاثیر غیرمطلوب میزان خوردگی آرماتورهای عرضی بر پیوستگی بین بتن و آرماتور و عملکرد لرزه ای ستون می باشد. بدلیل تضعیف اثر محصورشدگی هسته بتنی ناشی از شرایط خوردگی شدید آرماتور عرضی، پاسخ های لرزه ای تنزل یافته و مود خرابی از حالت شکل پذیر به شکننده تغییر می یابد. با افزایش درصد خوردگی خاموت ها، شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی کاهش می یابد، بنحوی که کاهش پاسخ ها به درصد خوردگی خاموت ها وابسته است. در این مطالعه رابطه کاهندگی برای درصد خوردگی خاموت های ستون های بتن مسلح تحت مقادیر مختلف مقاومت تسلیم آرماتورهای عرضی، مقاومت مشخصه بتن، پوشش بتن و فاصله خاموت ها پیشنهاد گردید. مقادیر پیش بینی شده حاصل از رابطه کاهندگی پیشنهادی تطابق مناسبی را در قیاس با نتایج تحلیلی نشان می دهد.
    کلید واژگان: خوردگی, آرماتور عرضی, ستون بتن مسلح, عملکرد لرزه ای}
    Abbas Ghasemi *, Saba Ferasati
    It is essential to properly understand the seismic behavior of reinforced concrete (RC) columns confined by stirrups that experience different corrosion rates. The current study investigated the effect of seismic performance indicators such as strength loss, energy dissipation rate, ductility and hysteresis damping on specimens and models for different stirrup corrosion rates. Analysis revealed the adverse effects of corrosion on the bond performance between the concrete and steel bars which affected the seismic performance of the columns. It was observed that severe corrosion of the stirrups undermined confinement of the concrete core and caused the seismic response to degrade. This changed the failure mode from a ductile to a brittle state. As the corrosion rate of the stirrups increased, their ductility and energy dissipation capacity decreased such that the amount of decrease depended on the corrosion rate. An attenuation relationship is proposed for the corrosion rate of the stirrups for different stirrup yield strengths, concrete compressive strengths, concrete covers and stirrup spacing. The values estimated by the proposed relationship were shown to be in acceptable agreement with the analytical results.
    Keywords: corrosion, STIRRUP, reinforced concrete, Column, Seismic Performance}
  • عباس صادقیان، طالب مرادی شقاقی، یعقوب محمدی*، حسین تقی پور
    استفاده از بتن مسلح شده با الیاف در صنایع مختلف به دلیل خواص مکانیکی مطلوب، سبکی سازه، ظرفیت جذب انرژی خوب و مقاومت اولیه زیاد تحت بارهای ضربه ای و همچنین نسل جدید بتن الیافی با شکل پذیری عالی و قابلیت کنترل ترک در حال توسعه می باشد. با توجه به اینکه بتن الیافی در معرض ضربه و بارهای شدید، به دلیل انعطاف پذیری، عملکرد بهتری از خود نشان می دهد، در این مطالعه، میزان جذب انرژی و مقاومت اولیه بتن تقویت شده با الیاف فورتا، بازالت و بارچیپ، تحت بارگذاری ضربه ای نفوذی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تاثیر درصد الیاف بر خواص ضربه پذیری، هشت نمونه بتن مسلح شده با الیاف هیبریدی تحت آزمون تجربی قرار گرفت. همچنین، سطح شکست و چگونگی چسبندگی الیاف به بتن مسلح شده با الیاف، به همراه مودهای تخریب، ارزیابی شد. نتایج نشان داد که میزان مقاومت اولیه و جذب انرژی در بتن مسلح شده با الیاف هیبریدی به ترتیب 8/292 درصد و 3/212 درصد در مقایسه با بتن معمولی افزایش داشته است. با بررسی سطح شکست نمونه ها مشخص شد که چسبندگی بین دو الیاف بازالت و فورتا به بتن زمینه بسیار مطلوب است؛ اما جدایش بین الیاف بارچیپ و بتن زیاد است و کارایی این الیاف در تقویت بتن را کاهش می دهد.
    کلید واژگان: بتن الیافی, بتن مسلح شده, جذب انرژی, بار ضربه ای, مقاومت اولیه}
    Abbas Sadeghian, Taleb Moradi Shaghaghi, Yaghoub Mohammadi *, Hossein Taghipoor
    The use of fiber-reinforced concrete in various industries is developing due to the desired mechanical properties, light weight of the structure, good energy absorption capacity and high initial strength under impact loads. a new generation of fiber-reinforced concrete with excellent ductility and exceptional crack control capability. Although fibre concrete is suitable for structures exposed to impacts and other extreme loads, In this study, the energy absorption and initial strength of reinforced concrete with Forta, basalt and barchip fibers under penetration impact loading were investigated. To investigate the effect of fiber percentage on impact properties, 8 specimens were subjected to experimental tests hybrid groups. Also, the fracture surface and the adhesion of fibers to fiber-reinforced concrete with degradation modes were evaluated. The results showed that the initial strength and energy absorption in hybrid-fiber reinforced concrete increased by 292.8% and 212.3%, respectively, compared to Net conceret. Also, by examining the fracture surface of the specimens, it was found that the adhesion between the two basalt and forta fibers to the base concrete is very desirable. However, the separation between barchip fibers and concrete is high and reduces the efficiency of these fibers in reinforcing concrete.
    Keywords: Fiber concrete, energy absorption, Impact, initial strength, Reinforced Concrete}
  • حمید بیرقی*، ابراهیم مومن آبادی
    این مقاله به بررسی انواع نیازهای انرژی در دیوارهای کوپله می پردازد که در آن ها دو دیوار بتن مسلح توسط تیرهای بتن مسلح به یکدیگر متصل شده اند. در ابتدا سازه ها با به کارگیری روش تحلیل طیفی طبق آیین نامه های معتبر طراحی می شوند و در ادامه با تهیه مدل غیرخطی دیوار با المان های فایبری در نرم افزار PERFORM-3D و انجام تحلیل تاریخچه زمانی تحت اثر زلزله های دور و نزدیک گسل، انرژی ورودی، انرژی جنبشی، انرژی میرایی و انرژی غیرالاستیک مورد بررسی قرار می گیرد و مشارکت دیوار تیر کوپله بتن مسلح در اتلاف انرژی مطالعه می شود. دو رویکرد مفصل یگانه (SPH) و مفصل گسترده (EPH) برای دیوار بتن مسلح در نظر گرفته می شود. در رویکرد مفصل یگانه، فقط در پای دیوار بتن مسلح اجازه مفصل پلاستیک داده می شود و بقیه نواحی دیوار به صورت الاستیک مدل می شود. در رویکرد مفصل گسترده، کل دیوار قابلیت گسترش پلاستیسیته را دارد. نتایج نشان داد در همه سازه ها سهم تیر کوپله در اتلاف انرژی غیرالاستیک از سهم دیوار بتن مسلح بیشتر است. به طور متوسط در رویکرد EPH، سهم تیرهای کوپله حدود 60 درصد و سهم دیوار بتن مسلح حدود 40 درصد از انرژی غیرالاستیک را شامل می شود و این اعداد در رویکرد SPH به ترتیب حدود 77 و 23 درصد است. دلیل افزایش سهم تیر کوپله از انرژی غیرالاستیک در حالت  SPHآن است که دیوار در 90 درصد از ارتفاع خود الاستیک عمل کرده و سهم دیوار کاهش می یابد و بنابراین سهم مشارکت تیر کوپله در انرژی غیرالاستیک افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: دیوار, بتن مسلح, تیر کوپله, تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی}
    Hamid Beiraghi *, Ebrahim Momen Abadi
    The use of reinforced concrete wall of the coupling causes better control of lateral displacement and also more energy dissipation due to the earthquake. This paper examines the types of energy demands in coupling walls in which two reinforced concrete walls are coupled by reinforced concrete beams. First, the structures are designed using the spectral analysis method according to valid regulations and then by preparing a nonlinear model of the wall with fiber elements in PERFORM-3D software and performing time history analysis due to near and near earthquakes faults, input energy, kinetic energy, energy Damping and inelastic energy are investigated and the contribution of reinforced concrete beam and wall to energy dissipation is studied. Two approaches, single plastic hinge (SPH) and extended plastic hinge (EPH), are considered for reinforced concrete walls. In the SPH approach, the plastic joint is traditionally allowed only at the foot of the reinforced concrete wall, and the rest of the wall is modeled elastically. In the EPH approach, the entire wall has the ability to expand plasticity. The results showed that in all structures, the share of coupling beams in inelastic energy dissipation is higher than the share of reinforced concrete walls. On average, in the EPH approach, the share of beam beams is about 60% and the share of reinforced concrete walls is about 40% of inelastic energy, and these numbers in the SPH approach are about 77% and 23%, respectively. The reason for the increase in the share of coupling beams from inelastic energy in the SPH model is that the wall is elastic at 90% of its height and the share of the wall decreases, and therefore the share of coupling beams in inelastic energy will increase.
    Keywords: Walls, Reinforced concrete, Beams, Nonlinear Time History Analysis}
  • امین بهروز، جلیل شفائی*
    استفاده از دال های تخت پس کشیده در سازه های با دهانه های بلند ، روز به روز در حال گسترش است. دال های پس کشیده معمولا برای تحمل بار های ثقلی در ساختمان طراحی می شوند، با این وجود اتصالات دال به ستون باید قادر به تحمل تغییر شکل های ایجاد شده در اثر بار های جانبی بوده و از شکل پذیری کافی برخوردار باشند. در این مقاله یک نمونه اتصال خارجی دال پس کشیده نچسبیده به ستون بتن مسلح در نرم افزار آباکوس صحت سنجی شده و سپس تاثیر مقاومت فشاری بتن، میزان پیش تنیدگی موثر و نوع چسبندگی کابل ها در رفتار لرزه ای اتصالات مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که افزایش20، 35 و 50 درصدی مقاومت فشاری بتن به ترتیب باعث افزایش9/7، 6/10 و 8/15 درصدی ظرفیت باربری و افزایش8/6، 3/17 و 1/22 درصدی شکل پذیری می شود. همچنین افزایش 50،25 و 75 درصدی سطح پیش تنیدگی بتن به ترتیب منجر به افزایش 8/6، 2/11 و 16 درصدی ظرفیت باربری و 8/6 ، 8/36 و 3/47 درصدی شکل پذیری اتصالات می شود، در حالی که نوع چسبندگی کابل ها تاثیر زیادی بر رفتار اتصالات ندارد.
    کلید واژگان: دال پیش تنیده, دال پس کشیده, بارگذاری جانبی, بتن مسلح, دال بتن آرمه}
    Amin Behrooz, Jalil Shafaei *
    The use of post tensioned flat slabs is common in structures that require the construction of long span. The main advantages of using this type of slabs are increasing the span to thickness ratio, deflection control and reducing the thickness of the floor. Post tension slabs are usually designed to withstand gravitational loads in the building. However, slab column connections in these systems must be able to withstand the deformations created by lateral loads and have sufficient ductility. In this research, an exterior unbonded post tensioned slab column connection is validated in ABAQUS finite element software. After ensuring the accuracy of the numerical model results, the effect of concrete compressive strength, the amount of effective prestressing levels and the tendon bonding influence in the seismic behavior of post tension slab joints are investigated. The results showed that the compressive strength of concrete and the prestressing level of concrete have a significant effect on the load-bearing capacity and ductility of the joints, while the bonding condition does not have much effect on the behavior of the joints.
    Keywords: Prestressed Slab, post-tensioned Slab, Lateral Loading, Reinforced Concrete Slab, reinforced concrete}
  • ابوالفضل عرب زاده*، آرمین علی بخشی

    معمولا تیرهای دارای نسبت دهانه خالص به ارتفاع کمتر از 4 به عنوان تیر عمیق بتن مسلح شناخته می شوند. اینگونه تیرها دارای کاربرد وسیعی در سازه هایی همچون سدها، مخازن، کیسون ها، پل ها و سازه های بلندمرتبه می باشند. در این اعضای سازه ای به دلیل حاکمیت شکست برشی، همواره طراحی و تحلیل آنها در برابر برش مطرح بوده است؛ بنابراین تقویت و ترمیم اینگونه اعضای سازه ای جهت بهبود مقاومت برشی همواره حایز اهمیت است و تاکنون روش های گوناگونی برای پیشبرد این هدف ابداع شده است. یکی از روش های کاربردی، استفاده از الیاف پلیمری CFRP جهت ترمیم وتقویت تیرهای عمیق می باشد. تحقیقات اخیر نشان دادند که تقویت تیرهای عمیق با نوار یا ورق CFRP می تواند منجر به بهبود مقاومت برشی و رفتار تیر عمیق گردد. این مقاله به منظور بررسی تاثیر تقویت CFRP بر شدت اثر اندازه تیرهای عمیق انجام گرفته است. بدین منظور با استفاده از روش تحلیل عددی در نرم افزار تجاری Abaqus، 53 تیر عمیق تقویت شده با CFRP به وسیله صحت سنجی آزمایشات پیشین، مدلسازی و تحلیل شده اند. نمونه ها تحت بار 2 نقطه ای افزاینده قرار گرفته و در گروه های 4 عضوی با عمق های  mm400،  mm600،  mm800 و  mm1000 تقسیم بندی شده اند. نسبت دهانه برشی به عمق موثر تیرهای عمیق 5/0، 1 و 5/1 است؛ همچنین مقاومت فشاری بتن نیز از  MPa8/24 تا  MPa35 متغیر بوده است. به دلیل عدم تاثیر عرض و ضخامت تیر بر شدت اثر اندازه، مقیاس ابعاد تیرها به صورت دوبعدی تغییر کرده است؛ بدین ترتیب عرض تیرها ثابت و معادل  mm80 است. نتایج حاکی از آنست که تقویت تیر عمیق با زاویه های 45 یا 90 درجه به وسیله نوار یا ورق CFRP جهت کاهش اثر اندازه تیرهای عمیق مناسب بوده است. از طرفی افزایش مقاومت فشاری بتن و ثابت نگه داشتن عرض ورق بارگذاری و تکیه گاهی منجر به افزایش اثر اندازه تیرهای عمیق شد. همچنین افزایش نسبت دهانه برشی به عمق موثر تیر می تواند در کاهش شدت اثر اندازه تیرهای عمیق تقویت شده با CFRP موثر باشد.

    کلید واژگان: تیر عمیق, الیاف CFRP, اثر اندازه, بتن مسلح, مدلسازی عددی}
    Abolfazl Arabzadeh*, Armin Alibakhshi

    Deep beams are members considered to have span to depth ratio less than 4. These beams are widely used in different sorts of structures including dams, reservoirs, silos, caissons and high-rise buildings. The cracking mode of deep beams is mainly dependent on their boundary conditions. Due to the rule of shear failure, deep beams are designed against shear. So, strengthening and repairing these beams has always been important to improve shear resistance. One of the applied methods is the use of CFRP fibers for repairing and strengthening deep beams. These fibers can be fabricated in the form of strips, sheets and rebars. Due to the constructional limitations, CFRP strips are frequently installed on the external surface of beams. For this reason, the failure of strengthened beams coincides with debonding of CFRP strips. The former experiments indicate that strengthening deep beams with CFRP strips is useful for improving their behavior. These experiments also indicated that parameters including strengthening angle, shear span to depth ratio and the method of CFRP installation can affect the strength increment due to CFRP. One of the other remarkable parameters that affects the behavior of reinforced concrete beams is size effect. This parameter matters when the geometry of struts and nodal zones remains slender in deep beams. To assess the intensity of size effect in deep beams, the force strength of beam must be normalized based on the compressive strength of concrete and the beams sections area. This study was conducted to investigate the effect of CFRP strengthening on the size effect on deep beams. It was aimed to use explicit dynamic analysis method in Abaqus software so as to model and analyze 53 CFRP-strengthened deep beams with evaluation of previous experiments. In this method, due to the absence of excessive iterations within each analysis step, the number of analysis steps is increased. The so-called method is also appropriate for simulating quasi static models. To reach the purpose of study, the specimens of three different experiments were modeled and analyzed to evaluate the assumptions of numerical modeling. After the evaluation conditions were satisfied, 53 deep beams were modeled in Abaqus software. The specimens were subjected to two incremental point loads and were divided into four-member groups with depths of 400 mm, 600 mm, 800 mm and 1000 mm. The beams shear span to effective depth ratios are 0.5, 1 and 1.5; The compressive strength of concrete also varied from 24.8 MPa to 35 MPa. Since changing the width of deep beams does not affect the intensity of size effect, the beams width was considered constant and equal to 80 mm.The results of the study indicate that strengthening deep beams with CFRP strip or sheet is suitable for reducing the size effect; In addition, increasing compressive strength of concrete and keeping the loading plate constant can amplify size effect of deep beam. Increasing shear span to effective depth ratio of beam caused the size effect to be decreased. Strengthening deep beams with both angles of 45 and 90 degrees was appropriate for decreasing deep beams size effect.

    Keywords: Numerical modeling, Reinforced concrete, Size effect, CFRP, Deep beam}
  • امیررضا تیموری، حسین یوسف پور*، بهرام نوائی نیا

    واکنش قلیایی سنگدانه ها نوعی فرایند شیمیایی مخرب و وابسته به زمان است که بین یون های قلیایی موجود در سیمان و مواد معدنی موجود در انواع مشخصی از سنگدانه ها که دارای سیلیس واکنش پذیر یا کربنات می باشند رخ می دهد. این واکنش سبب ایجاد نوعی ژل در بتن می گردد که تمایل به جذب آب داشته و در صورت جذب رطوبت از محیط اطراف بصورت غیریکنواخت منبسط می شود. این انبساط غیریکنواخت سبب وقوع تنش های کششی بزرگتر از مقاومت کششی بتن و در نتیجه ترک خوردگی آن می شود. با وقوع چنین ترک هایی، بسیاری از پارامترهای رفتار مکانیکی بتن نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته تغییر کرده و در نتیجه ی آن ، پایداری و قابلیت سرویس دهی سازه به طور جدی تحت تاثیر قرار می گیرند. برای شبیه سازی رفتار سازه ها در برابر این واکنش ها، یکی از مهمترین محاسبات، توزیع جهتی صحیح انبساط حجمی ناشی از این واکنش ها می باشد، که بر پیش بینی تنش ها و کرنش های موجود در سازه اثر قابل توجهی دارد. در پژوهش حاضر، با استفاده از قابلیت سابروتین نویسی در نرم افزار اجزای محدود آباکوس، یک مدل ریاضی برای شبیه سازی انبساط مرتبط با واکنش های قلیایی سنگدانه ها و خسارت ناشی از آن در المان ها و اعضای بتن مسلح توسعه داده شد. مدل مورد اشاره با توجه به وضعیت تنش در بتن در هر گام زمانی تحلیل، کرنش آزاد حجمی را بصورت غیرهمسانگرد در بتن توزیع می کند. به منظور صحت سنجی مدل توسعه داده شده، نتایج حاصل از آن تحت شرایط مختلف آرماتورگذاری و بارگذاری با توجه به نتایج آزمایشگاهی مورد سنجش قرار گرفت. مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل عددی توسعه داده شده قادر است با دقت مناسب  توزیع جهتی انبساط غیرهمسانگرد ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه ها را در بتن مسلح و غیرمسلح شبیه سازی کند. نتایج حاصل از مدل اجزای محدود همچنین حاکی از آن است که اصلاح مشخصات مکانیکی بتن طی شبیه سازی، تاثیر اندکی بر توزیع جهتی انبساط دارد. بعلاوه مشاهده شد که مدل مورد استفاده تسلیم آرماتورها را در انبساط کلی متناظر با کرنش تسلیم فولاد (حدود 2/0 درصد) نشان می دهد که پیرو آن تغییرات تنش الگوی متفاوتی را دنبال می نماید. چارچوب عددی معرفی شده در این مقاله می تواند به نحو موثری در مدل سازی سازه های تحت اثر واکنش های قلیایی سنگدانه ها مورد استفاده قرار گرفته و به منظور تعیین تنش ها و خسارات ناشی از پیشرفت این واکنش استفاده شود.

    کلید واژگان: واکنش قلیایی سنگدانه ها, انبساط, بتن مسلح, روش اجزای محدود}
    AmirReza Teymouri, Hossein Yousefpour*, Bahram Navayi Neya

    Alkali-Aggregate Reaction (AAR) is a type of destructive and time-dependent chemical process in concrete that occurs between alkali ions in the cement and reactive minerals in certain types of aggregates. First recognized in 1930s, AAR is divided into two major categories of Alkali-Silica Reaction (ASR) and Alkali-Carbonate Reaction (ACR), both of which produce an expansive gel in the concrete which expands as a result of water absorption. The expansion of the AAR gel exerts significant internal pressure in the concrete, which may lead to internal and external cracks. With the occurrence of such cracks, many parameters affecting the stiffness and strength of the structure, such as compressive strength, tensile strength, and modulus of elasticity are diminished. As a result, the safety and serviceability of the structure may be seriously impacted. While advances in concrete materials science have led to means to prevent AAR in new construction, numerous existing structures worldwide, such as dams, power plants, and bridges, are affected by these reactions, the replacement of which may be impractical, or in some cases, impossible. As a result, it is crucial to simulate the behavior of such structures for reliable estimation of their safety and providing rehabilitation measures as necessary. One of the major indicators of AAR is the anisotropic expansion it generates inside the concrete member, which changes drastically based on the boundary conditions and internal and external restraint imposed on the expansions. As a result, the prediction of the anisotropic expansions is of utmost importance in successful simulation of AAR-affected reinforced concrete structures. This paper presents a practical simulation methodology for estimating the directional distribution of AAR expansions. The methodology makes use of the user subroutine capability in the finite element software Abaqus. A mathematical model is used to simulation AAR-related expansion based on the stress tensor, whereas concrete damage is simulated using the concrete damage plasticity model. The model is used to simulate a variety of AAR-affected reinforced and plain concrete cube and beam specimens for which the directional expansion data have been reported in the literature. Comparison between numerical and experimental results shows that the proposed methodology is capable of reliably simulating the AAR-induced expansions and the interaction between AAR expansions and the ensuing damage for a variety of reinforcement configurations. The model showed that the yield strength of reinforcing bars plays a major role in the directional distribution of expansion. However, changes in the mechanical properties of concrete were found to be inconsequential in the distribution of the expansions. Moreover, changes in distance between reinforcing bars and the reinforcement ratio in each direction were observed to affect the accuracy of the model. However, the model was found to be successful in reasonably capturing the trends in all case studies investigated. The results of this study are of great value to the simulation of AAR-affected reinforced concrete structures.

    Keywords: Alkali-Aggregate Reaction, Expansion, Reinforced concrete, Finite Element Method}
  • فاطمه شهاب الدین، مهدی دهستانی*، حسین یوسف پور

    ارزیابی آسیب پذیری پل ها در برابر خطر سیلاب جهت اتخاذ سیاست های مناسب در تعمیر و تقویت آن ها ضروری است. هدف از مطالعه ی حاضر، ارایه ی یک الگوی نظام مند جهت بررسی رفتار پایه پل ها در برابر خطر سیلاب و حساسیت سنجی رفتار پل ها به پارامتر های سازه ای، ژیوتکنیکی و هیدرولیکی می باشد. یک مدل اجزای محدود غیرخطی سه بعدی با درنظر گرفتن خصوصیات مصالح و تعامل سازه با خاک و آب توسعه داده شده و پارامترهای آن با داده های به دست آمده از آزمایش بارگذاری جانبی یک تک شمع بتنی مدفون در خاک و یک نمونه تک پایه بتنی تحت بار محوری و جانبی صحت سنجی گردید. پس از همگرایی لازم بین نتایج آزمایشگاهی و عددی، مدل یک پایه پل موجود به صورت تحلیلی ساخته شده و رفتار سازه در برابر خطر سیلاب در شرایط متفاوت سازه ای، ژیوتکنیکی و هیدرولیکی بررسی گردید. نتایج نشان دهنده ی مناسب بودن الگوی انتخاب شده برای بررسی رفتار پایه های پل در برابر خطر سیلاب بوده و توانایی این رویکرد را برای شبیه سازی طیف وسیعی از سناریوهای مرتبط با سیلاب برای پل ها نشان می دهد. همچنین مشاهده گردید که رفتار پایه پل ها در برابر بار سیلاب، به پارامترهای ژیوتکنیکی و هیدرولیکی، نسبت به پارامتر های سازه ای حساسیت بیشتری داشته است؛ به گونه ای که با تغییر نوع خاک از دانه ای متوسط به دانه ای سست، جابجایی جانبی سازه 87/1 برابر شده است. همچنین با افزایش شیب طولی کف بستر از 004/0 به 005/0 و کاهش ضریب زبری از 025/0 به 021/0، جابجایی جانبی سازه به ترتیب به میزان 57/2 و 55/6 برابر مقدار اولیه آن تغییر خواهد یافت.

    کلید واژگان: پل, بتن مسلح, سیلاب, آبشستگی, روش اجزای محدود}
    Fateme Shahaboddin, Mehdi Dehestani *, Hossein Yousefpour

    Evaluating the vulnerability of bridges to flooding is essential for risk-informed planning of their maintenance. This paper aims to develop a systematic model for investigating the behavior of bridges at the time of flooding, in which structural, geotechnical, and hydraulic parameters are considered. A three-dimensional finite element model of reinforced concrete bridge piers was developed, in which the material nonlinearity and the interactions between the pier and the surrounding soil and the flood water were considered. The parameters used in the model were validated based on experimental data from a single pile and a reinforced concrete column under axial and lateral loading. The validated modeling approach was then used to simulate an existing bridge pier, for which the structural, geotechnical, and hydraulic parameters were varied to evaluate the effective parameters. The results showed that the presented modeling approach is capable of providing reliable predictions of the performance of bridge piers at the time of flooding, which makes it suitable for practical vulnerability assessment of bridges. Moreover, it was observed that the behavior of the bridge piers against floods was more sensitive to geotechnical and hydraulic parameters than structural parameters, to the level that by changing the soil type from medium sand to loose sand, the lateral displacement of the structure is 1.87 times. Also, by increasing the longitudinal slope from 0.004 to 0.005 and decreasing the roughness coefficient from 0.025 to 0.021, the lateral displacement of the structure will change to 2.57 and 6.55 times its initial value, respectively.

    Keywords: Bridge, Reinforced concrete, Flood, Scour, finite element method}
  • D. Sedaghat Shayegan*

    In this article, the optimum design of a reinforced concrete solid slab is presented via an efficient hybrid metaheuristic algorithm that is recently developed. This algorithm utilizes the mouth-brooding fish (MBF) algorithm as the main engine and uses the favorable properties of the colliding bodies optimization (CBO) algorithm. The efficiency of this algorithm is compared with mouth-brooding fish (MBF), Neural Dynamic (ND), Cuckoo Search Optimization (COA) and Particle Swarm Optimization (PSO). The cost of the solid slab is considered to be the objective function, and the design is based on the ACI code. The numerical results indicate that this hybrid metaheuristic algorithm can to construct very promising results and has merits in solving challenging optimization problems.

    Keywords: mouth brooding fish, cost optimization, meta-heuristic algorithms, colliding bodies optimization, solid slab, reinforced concrete}
  • علی مدبرسعید، محمدعلی لطف الهی یقین*، احمد ملکی

    بدلیل عملکرد بهتر در شرایط جوی شدید و خیلی شدید و خواص مناسب دیگری مانند: خنثی بودن در برابر میدانهای مغناطیسی، وزن کم و مقاومت بالا به نسبت فولاد، استفاده از آرماتورهای GFRP بعنوان یک جایگزین قابل قبول برای آرماتورهای فولادی معمولی در سازه های بتنی مسلح، رشدی روز افزون دارد. در سالهای اخیر مطالعات گسترده ای در مورد رفتار خمشی و برشی تیرهای بتنی مسلح شده با آرماتورهای GFRP انجام شده است. رفتار الاستیک خطی مصالح FRP تا لحظه شکست، مانع لحاظ کردن بازپخش لنگر در تیرهای یاد شده توسط آیین نامه های مختلف می شود. تاکنون محققین متعددی وجود بازپخش لنگر در تیرهای سراسری مسلح شده با آرماتور FRP با مقطع مستطیلی را مورد بررسی قرار داده اند، ولی تحقیقات زیادی روی تیرهای سراسری با مقطع T شکل انجام نشده است. مطالعه حاضر یک تحقیق عددی است که با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام گردیده است. ابتدا صحت مدل سازی انجام شده در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته و نتایج آن ارایه شده است، سپس با در نظر گرفتن متغیرهایی مانند: درصد آرماتور طولی، تعداد آرماتور طولی با درصد ثابت، نسبت خاموت، فاصله خاموت با درصد ثابت و فاصله خاموت با قطر ثابت، وجود بازپخش لنگر و تاثیر این متغیرها روی درصد آن در تیرهای سراسری بتنی مسلح شده با آرماتور GFRP، با مقطع T شکل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در تیرهای یاد شده، با لحاظ کردن چند نکته میتوان بازپخش لنگر را در تحلیل و طراحی لحاظ کرد.

    کلید واژگان: بتن مسلح, تیرهای سراسری, آرماتور GFRP, مقطع T شکل, بازپخش لنگر, روش المان محدود}
    Ali Modabber Saeid, Mohammad Ali Lotfollahi Yaghin*, Ahmad Maleki

    Reinforced concrete structures with standard steel rebar are vulnerable to corrosion and harsh environmental conditions, hence RC structures reinforced with fiber-reinforced polymer (FRP) rebar were commonly used these days. Du to FRP rebar’s better performance such as high strength, low self-weight, electromagnetic transparency and, as mentioned, non-corrodibility nature, using them as reinforcing bar is very widespread now. Because of financial matters, between different kinds of FRPs, GFRP is a better choice. Considering GFRP’s high strength and elastic behavior until failure, Although a large amount of reinforcement ratio is needed in composite beam components, the flexural stiffness of GFRP rebar reinforced beams is relatively lower compared to steel-RC, and more deflection and cracking are allowed in the serviceability design of these beams. Recently, shear and flexural behavior of continuous concrete beams reinforced with GFRP bars has been well investigated. Because of linear elastic behavior of GFRP materials until failure, considering moment redistribution in analysis and design of these beams is not allowed in almost all of cods and guidelines. Although many experimental and numerical researches investigated the moment redistribution in FRP-RC continuous beams with rectangular section, the behavior of these beams with T-section is almost unknown. This paper is a numerical investigation of existence and variety of moment redistribution in concrete continuous T-section beams reinforced with GFRP bars using finite element method with ABAQUS software. The verification of numerical models was done with some experimental beams, so the simulation can be used for further researches. The considering variables included the longitudinal reinforcement percentage, the number of main bars with constant bar ratio, transverse reinforcement ratio, stirrup space with constant ratio and constant bar size. For investigating mentioned parameters, 35 beams were modeled in software according to Canadian design and construction of building structures with FRP code, so 5 groups of beams were made which one beam is constant in each group. T-section beams were modeled assuming which failure happens because of concrete crashing not rebar failure. Deflection and serviceability were not interested, so bond-slippage behavior of GFRP rebar with concrete is not considered in modeling. Problem is indeterminate, so the percentage of moment redistribution was determined by comparing the reactions resulted from numerical and elastic analysis. Load-deflection and load-moment redistribution curves were used to discuss. The results show, as there is in steel-RC structures, moment redistribution exist in GFRP-RC continuous beams with T-section; however the amount of it is lower. Amount of bars between 2.5 times of balance reinforcement ratio and 3.5 times of it, in top and bottom of beam, shows the highest flexibility load and moment redistribution capacity. Increasing the number of main bars with constant reinforcement ratio and increasing the stirrup space with constant transverse reinforcement ratio reduce the moment redistribution capacity. It seems that the minimum amount of transverse reinforcement considered in Canadian code is not enough for preventing shear failure in these beams. So, with considering some points, the moment redistribution can be taken to account in analysis and design of GFRP-RC continuous beams with T-section.

    Keywords: reinforced concrete, continuous beams, GFRP bar, T-section, moment redistribution, finite element method}
  • مهدی ایزدپناه*، عباس مرادی

    اگرچه در تحلیل و طراحی قاب های ساختمانی، معمولا از اثر میانقاب ها چشم پوشی می شود و این عناصر بعنوان اجزا غیرسازه ای در نظر گرفته می-شوند، میانقاب ها می تواند رفتار لرزه ای قاب های ساختمانی را تحت تاثیر قرار دهند. امروزه طراحی و ساخت سازه های نامنظم در حال افزایش است. نظر به اهمیت ضریب رفتار، در طراحی ساختمان ها و عدم تفکیک این ضریب برای قاب های ساختمانی منظم و نامنظم در استانداردهای لرزه ای، در این پژوهش، به بررسی اثر میانقاب بنایی روی ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح نامنظم در ارتفاع پرداخته شد. بدین منظور، قاب های 3،9،6و12 طبقه با انواع متفاوتی از نامنظمی در ارتفاع در نظر گرفته شدند. این قاب ها یکبار بدون میانقاب و باردیگر با پوشش تمام دهانه ها با میانقاب های بنایی مدل-سازی شدند و با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) تحت اثر14رکورد زلزله ، منحنی ظرفیت آنها استخراج شد و سپس ضریب رفتار این قاب-ها، محاسبه گردید. نتایج نشان داد که قاب های دارای میانقاب، ضریب رفتار بزرگ تر و عملکرد مطلوب تری در تحمل بارجانبی، نسبت به قاب های بدون میانقاب ارایه می کنند. همچنین نشان داده شد که نامنظمی در ارتفاع می تواند رفتار لرزه ای و ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح را تحت تاثیر قرار دهد. در ادامه، دو رابطه ی تقریبی برای محاسبه ی ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح با در نظر گرفتن اثر میانقاب و بدون لحاظ نمودن میانقاب ارایه گردید.

    کلید واژگان: میانقاب, ضریب رفتار, بتن مسلح, قاب نامنظم در ارتفاع, تحلیل دینامیکی افزایشی}
    Mehdi Izadpanah *, Abas Moradi

    Although infill panels are considered as non-structural elements in analysis and design process of building frames, these members may significantly affect the seismic performance of the frames. Nowadays, tendency to design and construct the irregular buildings has increased. Behavior factor plays an important role in the seismic design of buildings. Seismic codes usually present the same Behavior factor for the regular and irregular lateral load-carrying systems. In this investigation, the influence of masonry infill walls on the behavior factor of the vertically irregular moment resisting reinforced concrete frames was evaluated. To do so, 3-, 6-, 9- and 12-story moment resisting reinforced concrete frames with various types of vertical irregularities were considered. These frames were assessed with/without considering the influence of infill walls. The capacity curves of the frames were derived using incremental dynamic analysis using 14 acceleration ground motions and then the behaviour factors were achieved. Outcomes demonstrated that infilled frames present higher response modification factors and more efficiently performance in lateral load-carrying rather than bare frames. Furthermore, it was shown that vertical irregularity affects the seismic responses and the behavior factor of moment resisting reinforced concrete frames. Eventually, two approximate relations were developed to acquire the response modification factors of bare- and infilled- vertically irregular moment resisting reinforced concrete frames.

    Keywords: Infill panel, behavior factor, Reinforced concrete, vertically irregular frame, Incremental dynamic analysis}
  • مهدی کوهستانی، محمدرضا اصفهانی*

    در سازه های بتن مسلح، یکی از عوامل کارآمد جهت جلوگیری و کاهش خرابی پیش رونده و افزایش ظرفیت باربری را می توان مکانیزم عمل غشایی فشاری دانست. در پژوهش پیش رو، جهت پیش بینی ظرفیت غشایی فشاری از یک مدل عددی برای تحلیل تیرهای بتن مسلح استفاده می شود. این مدل مبتنی بر تحلیل های مقطعی در امتداد تیر و برقراری شرایط تعادل و سازگاری در هر مقطع و در کل تیر است. مدل عددی برای تحلیل تیرهای بتن مسلح، با استفاده از نرم افزار برنامه نویسی فرترن کدنویسی شده است. به منظور بررسی عمل غشایی در تیرهای بتن مسلح لاغر مقید، چندین نمونه تیر با نسبت های طول دهانه به ارتفاع مقطع متفاوت در مطالعات پارامتری مورد تحلیل قرار می گیرند. تحلیل ها برای بررسی تاثیر پارامترهای مقاومت فشاری بتن، نسبت مسلح کننده، سختی محوری و سختی دورانی تکیه گاهی بر عملکرد غشایی در تیر بتن مسلح با لاغری های متفاوت صورت می پذیرد. نتایج نشان می دهد با افزایش لاغری میزان تاثیر عمل غشایی در تیرهای بتن مسلح کاهش می یابد. همچنین مشاهده می شود تاثیر افزایش هر چهار پارامتر بر ظرفیت نهایی باربری در تیرهای کوتاه بیشتر است. در بررسی اثر سختی های تکیه گاهی بر پاسخ ظرفیت نهایی تیر نیز ملاحظه شد تنها در مقدار سختی های پایین است که عمل غشایی نسبت به افزایش سختی واکنش بیشتری دارد. برای پاسخ نیروی محوری فشاری، نسبت لاغری و سختی محوری اثرگذاری بیشتر و نسبت مسلح کننده کمترین اثرگذاری را دارا است. برای بیشینه تغییر مکان تیر، سختی دورانی و نسبت لاغری دارای اثرگذاری بیشتر و نسبت مسلح کننده کمترین اثرگذاری را بر این پاسخ دارند.

    کلید واژگان: عمل غشائی, تیر, لاغری, بتن مسلح, مدل عددی}
    Mehdi Koohestani

    One of the favorable structural mechanism to mitigate the progressive collapse in reinforced concrete structures and increase the load-carrying capacity is the mechanism of compressive membrane action. In the present study, for predicting the compressive membrane capacity, an analytical model for analysis of reinforced concrete beams is used. This analytical model is formulated based on a sectional analysis approach to establish equilibrium and compatibility conditions at each section along the length of the beam. Programming of the analytical model for analysis of RC beams was carried out with FORTRAN software. In order to investigate the membrane action in slender RC beams, several beam specimens with different span-depth ratio are analyzed in parametric studies. Analyzes are carried out to investigate the effect of four parameters of concrete compressive strength, reinforcement ratio, axial stiffness and rotational stiffness of the support on the membrane action in RC beams. The results show that with increasing the span-depth ratio, the effect of membrane action on beams decreases. It is also observed that the effect of all four parameters on the load-carrying capacity is greater in short beams. In evaluating the effect of support stiffnesses on the membrane action response, it was also observed that membrane action capacity increases with restraint stiffness only in the regime of weak restraints. Axial stiffness and span-depth ratio have the highest effect on axial restraint response, and also it is observed that rotational stiffness of the support and span-depth ratio have the highest effect on the maximum midspan deflection response.

    Keywords: Membrane action, beam, Slender, Reinforced concrete, Analytical model}
  • Seyed MohammadReza Mortazavi *, Milad Shakiba

    In the present study, The main purpose is to focus on the applicability of using non-prestressed tendons as the main reinforcement in concrete beams. Therefore, the main reason for the analytical study is to develop a model that can predict the flexural behavior of RC beams with ordinary reinforcements and/or with non-prestressed tendons (cables). An experimental program, as well as a computational program, was designed to see the behavior of such concrete reinforced beams. To do so, 9 beam models of one concrete mix were cast. The beams were cast in accordance with ACI recommendations and all tests were conducted under the same condition. The beams tested include two types of beams with ordinary steel rebar and with cables (tendons). The beams studied in this research are classified as deep beams (L/h<4); so the effect of shear deformations was considered. In addition, test results were compared with the predicted theoretical values. The theoretical model was able to predict the experimental load-deflection curves almost accurately. Therefore, it was demonstrated that the same concepts of the normal reinforced concrete beams can be applied for reinforced concrete beams using tendons as main reinforcement for both stiffness and strength calculations. Also, the same methodology used in concrete beams with steel rebar is applicable to the ones with non-prestressed tendons. The results showed that using the nominal flexural strength equations of regular reinforced concrete beams can accurately predict the strength of the beams with cables.

    Keywords: Beam, Rebar, Tendon, Non-prestressed, Reinforced Concrete}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال