بررسی آزمایشگاهی اثر استفاده از الیاف فلزی در قاب‌های خمشی به‌ منظور کاهش اثرات خطای ساخت در این سیستم ‌های سازه‌ای

سازه های بتن آرمه قاب خمشی از پر کاربرد سیستم های سازه ای در دنیا محسوب می شوند. شکل پذیری بالا، مقاومت قابل قبول، سهولت در اجرا و کمتر بودن محدودیت های معماری به نسبت دیگر سیستم های سازه ای از ویژگی های مثبت قاب های خمشی بتن آرمه است. خطای ساخت و عدم استفاده از طرح اختلاط مناسب بتن عموما از عوامل ضعف عملکرد این سازه ها هستند. در مقاله حاضر تلاش شده است تا در یک تحقیق آزمایشگاهی اثر افزودنی های بتن بر عملکرد سازه های بتنی معمول و دارای خطای ساخت بررسی شود. سه نمونه ی آزمایشگاهی یک سوم مقیاس دارای الیاف فلزی و نمونه های دارای مواد هوا زا در محل اتصال تیر به ستون ساخته شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری شبه استاتیکی چرخه ای قرار گرفتند. پارامتر های لرزه ای سختی، شکل پذیری، مقاومت نهایی، ضریب رفتار و ظرفیت اتلاف انرژی از نمودار هیسترزیس تست های آزمایشگاهی بدست آمده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمایشات نشان داد که استفاده از الیاف فلزی باعث بهبود عملکرد لرزه ای سازه های بتنی شده و پارامتر های سختی، مقاومت نهایی و ظرفیت اتلاف انرژی را بهبود می بخشد؛ هرچند که افتی جزئی در شکل پذیری و ضریب رفتار ایجاد می کنند. همچنین به این نتیجه رسیده شد که در صورتی که خطای ساخت نیز در سازه وجود داشته باشد، استفاده از الیاف فلزی رفتار بهتری نسبت به یک قاب بتن آرمه سالم با مصالح معمول را ارائه خواهد داد.

experimental study of the effect of fiber additives to concrete materials in rc moment-resisting frames with manufacturing errors

reinforced concrete structures with moment resisting frames are one of the most widely used structural systems in the world. high ductility, acceptable strength, ease of implementation, and fewer architectural limitations compared to other structural systems are the positive features of reinforced concrete moment-resisting frames. construction errors and the use of improper mixing designs for concrete materials are generally the causes of the poor performance of these structures. in the present study, an attempt has been made to investigate the effect of concrete additives on the performance of conventional concrete structures with fabrication errors in an experimental study. three one-third-scale experimental specimens were constructed using steel fibers (sf) and air entering admixture (aea) materials at the beam-column joints. the samples were subjected to cyclic quasi-static loading in the laboratory. seismic parameters of stiffness, ductility, ultimate strength, and energy dissipation capacity were obtained and evaluated from the hysteresis diagrams of experimental tests. the experimental results showed that the use of steel and polypropylene additives enhances the seismic performance of concrete structures and improves the parameters of stiffness, ultimate strength, and energy dissipation capacity; however, they do cause a slight decline in ductility. it was also concluded that if there is a construction error in the structure, the use of steel fibers additives will provide better behavior than a reinforced concrete frame with conventional materials.