Loading...
Behavior of Angle-Shape Shear Connectors With Different Tilted Angles in Steel-Concrete Composite Systems
Khorramian, Koosha | 2012
1268
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 43643 (09)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Civil Engineering
- Advisor(s): Maleki, Shervin
- Abstract:
- According to recent researches, angle-shape shear connectors are appropriate to transfer longitudinal shear forces across the steel-concrete interface. This study investigates the effect of tilted angle on capacity and behavior of angle-shape shear connectors. In this study, we consider two different tilted angles. Push-out tests consisting of eight specimens made of reinforced concrete and different angle-shapes were conducted. Specimens have tilted anglesof 112.5 and 135 degrees between the angle leg and steel beam. Two different failure modes were observed consisting of concrete crushing-splitting and angle fracture. In addition, a nonlinear finite element model of these push-out specimens has been developed to find out the capacity of this type shear connectors with different sizes and lengths of angle shapes and also different concrete strengths. Finally a relationship is given to estimate the shear capacity of angle-shape shear connectors with tilted angle of 112.5 degrees
- Keywords:
- Angles ; Finite Element Analysis ; Composite System ; Angleshear Connector ; Pushout Test
-
محتواي پايان نامه
- view
- مقدمه
- 1-1 مقدمه
- 1-2 رفتار مختلط
- 1-2-1 اتصال برشی جزئی
- شکل 1-5 تیر مختلط با تکیه گاه ساده
- شکل 1-6 توزیع تنش و نمایش نیروهای معادل در یک مقطع مختلط تحت خمش مثبت
- شکل 1-7 دیاگرام جسم آزاد مولفه بتنی در یک تیر مختلط با بارگذاری عرضی
- شکل 1-8 نمودار نیرو، توزیع تنش و کرنش اتصال برشی در حالتی که مقاومت فولاد بر طراحی حاکم است
- شکل 1-9 نمودار نیرو، توزیع تنش و کرنش اتصال برشی در حالتی که مقاومت بتن بر طراحی حاکم است
- شکل 1-10 نمودار نیرو، توزیع تنش و کرنش اتصال برشی در حالتی که مقاومت برشگیر بر طراحی حاکم است
- 1-2-2 اندرکنش جزئی
- 1-3 انواع آزمایش برای بررسی رفتار برشگیر ها
- 1-4 طرح موضوع و اهداف تحقیق
- 2-1 مروری بر مطالعات پیشین روی رفتار برشگیر ها
- 2-2 روابط آئین نامه ها برای تعیین ظرفیت برشگیر
- 3-1 مقدمه
- 3-2 برنامه آزمایشگاهی
- شکل 3-1 نمای جانبی نمونه برون رانی تیپ شده
- شکل 3-2 مشخصات کلی نمونه MA112.5L60
- شکل 3-3 مشخصات کلی نمونه MA*112.5L80
- شکل 3-4 مشخصات کلی نمونه MA112.5L80
- شکل 3-5 مشخصات کلی نمونه MA112.5L100
- شکل 3-6 مشخصات کلی نمونه MA135L60
- شکل 3-7 مشخصات کلی نمونه MA*135L80
- شکل 3-8 مشخصات کلی نمونه MA135L80
- شکل 3-9 مشخصات کلی نمونه MA135L100
- شکل 3-10 نمونه های آماده برای جوشکاری
- شکل 3-11 قطعه چوبی مورد استفاده برای رسیدن به زاویهی 112.5
- شکل 3-12 نمونه MA112.5L100 پس از پایان مرحلهی جوشکاری
- شکل 3-13 نمونه MA135L100 پس از پایان مرحلهی جوشکاری
- شکل 3-14 قالب چوبی برای ساخت بلوک بتنی
- شکل 3-15 خاموت های به هم متصل آمادهی قرارگیری در قالب
- شکل 3-16 نمونه برون رانی آمادهی بتن ریزی
- شکل 3-17 نمونه برون رانی یک روز پس از بتن ریزی
- 3-3 مشخصات مصالح مورد استفاده در آزمایش
- 3-4 نتایج آزمایش
- 3-4-1 مود های شکست
- شکل 3-19 نمونه برون رانی MA112.5L60 بعد از شکست
- شکل 3-20 تغییر شکل برشگیر در نمونه برون رانی MA112.5L60 بعد از شکست
- شکل 3-21 تغییر شکل بلوک بتنی در نمونه برون رانی MA112.5L60 بعد از شکست
- شکل 3-22 فولاد در نمونه برون رانی MA112.5L60 بعد از شکست
- شکل 3-23 نمونه برون رانی MA112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-24 فولاد در نمونه برون رانی MA112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-25 ترک در بتن در نمونه برون رانی MA112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-26 نمونه برون رانی MA112.5L100 بعد از شکست
- شکل 3-27 گسیختگی برشگیر در نمونه برون رانی MA112.5L100 بعد از شکست
- شکل 3-28 بلوک بتنی در نمونه برون رانی MA112.5L100 بعد از شکست
- شکل 3-29 فولاد در نمونه برون رانی MA112.5L100 بعد از شکست
- شکل 3-30 نمونه برون رانی MA*112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-31 نمای پشت نمونه برون رانی MA*112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-32 خردشدگی بتن در نمونه برون رانی MA*112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-33 فولاد در نمونه برون رانی MA*112.5L80 بعد از شکست
- شکل 3-34 نمونه برون رانی MA135L60 بعد از شکست
- شکل 3-35 فولاد در نمونه برون رانی MA135L60 بعد از شکست
- شکل 3-36 نمونه برون رانی MA135L80 بعد از شکست
- شکل 3-37 بتن در نمونه برون رانی MA135L80 بعد از شکست
- شکل 3-38 فولاد در نمونه برون رانی MA135L80 بعد از شکست
- شکل 3-39 نمونه برون رانی MA135L100 بعد از شکست
- شکل 3-40 بتن در نمونه برون رانی MA135L100 بعد از شکست
- شکل 3-41 فولاد در نمونه برون رانی MA135L100 بعد از شکست
- شکل 3-42 نمونه برون رانی MA*135L80 بعد از شکست
- شکل 3-43 فولاد در نمونه برون رانی MA*135L80 بعد از شکست
- 3-4-2 رفتار بار- جابجایی
- شکل 3-44 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L60
- شکل 3-45 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L80
- شکل 3-46 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L100
- شکل 3-47 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA*112.5L80
- شکل 3-48 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L60
- شکل 3-49 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L80
- شکل 3-50 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L100
- شکل 3-51 منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA*135L80
- شکل 3-52 تاثیر اندازه نبشی در نمونه های MA112.5
- شکل 3-53 تاثیر طول نبشی در نمونه های MA112.5
- شکل 3-54 تاثیر اندازه نبشی در نمونه های MA135
- شکل 3-55 تاثیر طول نبشی در نمونه های MA135
- شکل 3-56 مشخصات کلی نمونه MH100
- شکل 3-57 مشخصات کلی نمونه MV100
- شکل 3-58 تاثیر زاویه قرارگیری نبشی در L60 با طول 50 میلیمتر
- شکل 3-59 تاثیر زاویه قرارگیری نبشی در L80 با طول 50 میلیمتر
- شکل 3-60 تاثیر زاویه قرارگیری نبشی در L100 با طول 50 میلیمتر
- شکل 3-61 تاثیر زاویه قرارگیری نبشی در L80 با طول 100 میلیمتر
- 4-1 مدل اجزاء محدود
- 4-1-1 مش بندی
- شکل 4-1 مدل اجزاء محدود نمونهی برون رانی با زاویه 112.5
- شکل 4-2 مدل اجزاء محدود نمونهی برون رانی با زاویه 135
- شکل 4-3 مش بندی دال بتنی 112.5 با المان C3D8R
- شکل 4-4 مش بندی دال بتنی 135 با المان C3D8R
- شکل 4-5 مش بندی نبشی با المان C3D8R
- شکل 4-6 مش بندی تیر فولادی با المان C3D8R
- شکل 4-7 مش بندی بستر صلب با المان R3D4
- شکل 4-8 مش بندی آرماتور فولادی با المان T3D2
- شکل 4-9 نتایج تحلیل حساسیت روی سایز المان ها
- 4-1-2 اندرکنش مولفههای مدل
- شکل 4-11 نتایج تحلیل حساسیت روی اصطکاک بین دال بتنی و تیر فولادی
- شکل 4-12 اندرکنش تماسی بین بستر صلب و دال بتنی
- شکل 4-13 نتایج تحلیل حساسیت روی اصطکاک بین دال بتنی و بستر صلب
- شکل4-14 مقید کردن لغزش نسبی بین نبشی و تیر فولادی
- شکل 4-15 اندر کنش سطح به سطح بین نبشی 112.5 و دال بتنی
- شکل 4-16 اندر کنش سطح به سطح بین نبشی 135 و دال بتنی
- شکل 4-17 نتایج تحلیل حساسیت روی اصطکاک بین دال بتنی و برشگیر نبشی
- شکل 4-18 مقید کردن آرماتور در دال بتنی
- 4-1-3 شرایط مرزی و بارگذاری
- 4-1-4 مشخصات مواد
- 4-1-4-1 خصوصیات مکانیکی بتن
- شکل 4-22 منحنی شماتیک تنش- کرنش فشاری بتن
- شکل 4-23 منحنی تنش-کرنش فشاری بتن با مقاومت 30 مگاپاسکال
- شکل 4-24تغییر در منحنی تنش-کرنش فشاری بتن برای تحلیل حساسیت
- شکل 4-25 نتایج تحلیل حساسیت روی منحنی تنش-کرنش قشاری بتن
- شکل 4-26 تغییر در منحنی تنش-کرنش کششی بتن برای تحلیل حساسیت
- شکل 4-27 نتایج تحلیل حساسیت روی منحنی تنش-کرنش کششی بتن
- شکل 4-28 منحنی بازشدگی ترک در مقابل تنش کششی
- جدول 4-2 پارامتر های مدل پلاستیسیتهی بتن
- شکل 4-29 نتایج تحلیل حساسیت روی dilation angle
- شکل 4-30 منحنی خرابی فشاری بتن در مقابل کرنش غیر الاستیک فشاری
- شکل 4-31 منحنی خرابی کششی بتن در مقابل تغییرمکان ترک
- جدول 4-3 مشخصات تغییرات خرابی فشاری بتن
- شکل 4-32 تغییر در منحنی خرابی فشاری بتن برای تحلیل حساسیت
- شکل 4-33 نتایج تحلیل حساسیت روی خرابی فشاری بتن
- 4-1-4-2 مشخصات مکانیکی فولاد
- 4-2 مقایسه نتایج مدل تحلیلی و کار آزمایشگاهی
- شکل 4-36 تعیین ضریب اصطکاک بین بستر صلب و دال بتنی برای کالیبره کردن مدل
- شکل 4-37 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L60
- شکل 4-38 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L80
- شکل 4-39 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA112.5L100
- شکل 4-40 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA*112.5L80
- شکل 4-41 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L60
- شکل 4-42 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L80
- شکل 4-43 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA135L100
- شکل 4-44 مقایسه منحنی بار- تغییر مکان نمونه برون رانی MA*135L80
- شکل 4-45 جمع بندی ظرفیت های بدست آمده از مدل تحلیلی و کار آزمایشگاهی
- شکل 4-46 توزیع تنش های فون مایسز در نمونهی MA112.5L80
- شکل 4-47 توزیع تنش های فون مایسز روی نبشی در نمونهی MA112.5L80
- شکل 4-48 توزیع تنش های فون مایسز در نمونهی MA135L80
- شکل 4-49 توزیع تنش های فون مایسز روی نبشی در نمونهی MA135L80
- شکل 4-50 توزیع خرابی بتن در نمونهی MA112.5L80
- شکل 4-51 توزیع خرابی بتن در نمونهی MA135L80
- 4-3 مطالعه پارامتری
- 4-3-1 مطالعه پارامتری روی نمونههای با زاویه 112.5
- شکل 4-52 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L50
- شکل 4-53 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشیL55
- شکل 4-54 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L60
- شکل 4-55 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L65
- شکل 4-56 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L70
- شکل 4-57 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L75
- شکل 4-58 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L80
- شکل 4-59 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L90
- شکل 4-60 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L100
- شکل 4-61 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L110
- شکل 4-62 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 5 میلیمتر
- شکل 4-63 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 6 میلیمتر
- شکل 4-64 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 7 میلیمتر
- شکل 4-65 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 8 میلیمتر
- شکل 4-66 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 9 میلیمتر
- شکل 4-67 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 10 میلیمتر
- شکل 4-68 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 11 میلیمتر
- شکل 4-69 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 12 میلیمتر
- شکل 4-70 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 14 میلیمتر
- شکل 4-71 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 16 میلیمتر
- شکل 4-72 تاثیر تغییر مقاومت فشاری بتن در نبشی L60X6
- شکل 4-73 تاثیر تغییر مقاومت فشاری بتن در نبشی L80X8
- شکل 4-74 تاثیر تغییر مقاومت فشاری بتن در نبشی L100X10
- شکل 4-75 تاثیر تغییر طول نبشی در L60X6
- شکل 4-76 تاثیر تغییر طول نبشی در L80X8
- شکل 4-77 تاثیر تغییر طول نبشی در L100X10
- 4-3-2 یافتن فرمول برای برشگیر نبشی با زاویهی 112.5
- 4-3-3 مطالعه پارامتری روی نمونههای با زاویه 135
- شکل 4-78 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L120
- شکل 4-79 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L110
- شکل 4-80 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L100
- شکل 4-81 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L90
- شکل 4-82 تاثیر تغییر ضخامت برشگیر در نبشی L80
- شکل 4-83 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 16 میلیمتر
- شکل 4-84 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 14 میلیمتر
- شکل 4-85 تاثیر تغییر سایز برشگیر در ضخامت 12 میلیمتر
- شکل 4-86 تاثیر تغییر مقاومت فشاری بتن در نبشی L80X8
- شکل 4-87 تاثیر تغییر مقاومت فشاری بتن در نبشی L100X10
- شکل 4-88 تاثیر تغییر طول نبشی در L80X8
- شکل 4-89 تاثیر تغییر طول نبشی در L100X10
- شکل 4-90 تغییرات ظرفیت برشگیر با تغییر طول نبشی در L80X8
- شکل 4-91 تغییرات ظرفیت برشگیر با تغییر طول نبشی در L100X10
- 5-1 جمع بندی و نتیجه گیری
- 5-2 پیشنهادات برای تحقیقات آتی
- Behavior of angle-shape shear connectors with different tilted angles in steel-concrete composite systems