چکیده
این مقاله به بررسی عملکردی اعضای ترکیبی شامل تاوه های صاف بتنی ، همراه با تقویت های برشی و یا بدون آن، در اتصال به ستون های فولادی با استفاده از سر های برشی کاملا یکپارچه می پردازد. در این مطالعه نتایج یک سری از شش تست بزرگ مقیاس بر روی این نوع از سیستم های سازه های ترکیبی ارائه شده است. نتایج این تست ها ، ارزیابی مستقیم از رفتار کامل بار – تغییر شکل در نمونه های مختلف و همچنین مقاومت برش منگنه ای نهایی ایجاد شده قبل از شکست در محیط بحرانی تاوه ها خارج از ناحیه ی کلاهک برشی را فراهم می کند. یافته های آزمایشی، ما را قادر می سازد تا یک مدل تحلیلی را توسعه دهیم که بتواند پاسخ چرخشی و مقاومت خمشی را به عنوان تابعی از طول گیرایی کلاهک برشی ، جانمایی و سایز آن قسمت را نشان دهد. به علاوه نتایج این تست ها از تعریف یک محیط کنترل مبتنی بر کلاهک برشی پشتیبانی می کند که این تعریف در رابطه با مدل تحلیلی تاوه ها برای ارزیابی کامل مقاومت برش منگنه ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه ، کفایت پیش بینی مقاومت ها که در روش های طراحی فعلی برای اعضای بتنی تقویت شده ی متداول مورد استفاده قرار می گیرد ، ارزیابی شده است . در این مطالعه ما نشان می دهیم که روند های فعلی در طراحی یا از نظر رهنمود های مستقیم برای اعضا با کلاهک های برشی اطلاعات کمی دارند و یا این که منجر به پیش بینی های مقاومتی بسیار محافظه کارانه می شوند. در نهایت، برای فراهم کردن یک ارزیابی قابل قبول از مقاومت برش منگنه ای نهایی در المان های ترکیبی، عبارت های طراحی تحلیلی که شامل مشخصه های سیستم کلاهک برشی هستند ، ارائه می شوند. در مقایسه با تدارکات طراحی بتن تقویت شده در روش های متداول، روش پیشنهاد شده حالتی واقعی تر از تاثیر طول گیرایی کلاهک های برشی برای این اعضای ترکیبی همراه با تقویت های برشی و یا بدون آن را فراهم می کند.
Abstract
This paper investigates the structural performance of hybrid members consisting of reinforced concrete flat slabs, with and without shear reinforcement, connected to steel columns by means of fully integrated shear-heads. A detailed account of the results from a series of six large scale tests on this form of hybrid structural system is provided. The test results offer a direct evaluation of the full load–deformation behaviour of the specimens as well as the ultimate punching shear strength attained prior to failure at the critical slab perimeter outside the shear-head region. The experimental findings enable the development of analytical models that depict the rotational response and flexural strength as a function of the shear-head embedment length, layout and section size. Additionally, the test results support the definition of a shear-head dependent control perimeter which is used in conjunction with the analytical slab models for full assessment of punching shear strength. The adequacy of strength predictions incorporated in current design methods for conventional reinforced concrete members are also examined in the paper. It is shown that existing design procedures either lack direct guidance for members provided with shear-heads, or lead to overly conservative strength predictions. Finally, in order to provide a reliable evaluation of the ultimate punching shear strength of hybrid elements, analytical design expressions which account for the characteristics of the shear-head system, are proposed. In comparison with conventional reinforced concrete design provisions, the suggested approach captures in a more realistic manner the influence of the embedded length of the shear-heads for such hybrid members with or without shear reinforcement.
چکیده
1. مقدمه
2. برنامه ی آزمایشی
2.1 آرایش تست و ابزار دقیق مورد استفاده
2.2 جزییات مواد و نمونه ها
3. نتایج تست و مشاهدات
3.2 نمونه هایی با تقویت های برشی عرضی
4 پاسخ بار – چرخش
4.1 ملاحظه های رفتاری
4.2 ارائه تحلیلی
5 مقاومت برش منگنه ای
5.1 اعضای بدون تقویت برشی
5.2 اعضا با مقاومت های برشی عرضی
6 نکات جمع بندی
منابع
Abstract
Nomenclature
1. Introduction
2. Experimental programme
2.1. Testing arrangement and instrumentation
3. Test results and observations
3.1. Specimens without conventional shear reinforcement
3.2. Specimens with transverse shear reinforcement
4. Load–rotation response
4.1. Behavioural considerations
4.2. Analytical representation
5. Punching shear strength
5.1. Members without shear reinforcement
5.2. Members with transverse shear reinforcement
6. Concluding remarks