هدف این پژوهش بررسی عددی اثر خاموت های پیوسته (دورپیچ) در محصور شدگی ستونهای مربعی بر میزان ظرفیت باربری و شکلپذیری ستونهای بتنآرمه و مقایسه این نوع خاموت ها با خاموت های معمولی میباشد. جهت دستیابی به این هدف، تحلیل غیرخطی هندسی، غیرخطی مصالح و تحلیل از نوع RIKS بهوسیلهی نرمافزار اجزای محدود ABAQUS صورت گرفته است. در مطالعهی حاضر با ثابت نگه داشتن طول ستونها اثر تغییر در پارامترهای مختلف نظیر فاصلهی خاموتها، تنش تسلیم میلگردها (فولاد پر مقاومت و با مقاومت معمولی) و تغییر در ابعاد مقطع مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که ستونهای محصور شده با دورپیچ عملکرد بسیار بهتری را نسبت به ستونهای محصور شده با خاموت خواهند داشت. در شرایط مختلف در ستونهای با دورپیچ نسبت به ستونهای با خاموت، حدود 10 تا 20 درصد افزایش در ظرفیت باربری روی داده است. همچنین استفاده از دورپیچ سبب بهبود شکلپذیری ستونها شده است. با افزایش فاصله خاموتها و دورپیچها از ظرفیت باربری ستون کاسته میشود و با افزایش ابعاد مقطع ظرفیت باربری ستون افزایش و از میزان تنش وارده به میلگردها نیز کاسته میشود از سوی دیگر با افزایش تنش تسلیم میلگردها، از تنش وارد در بتن کاسته شده و ظرفیت ستون افزایش می یابد.
Liang, C.-Y., Chen, C.-C., Weng, C.-C., Yin, SY.-L., and Wang, J.-C. (2014) Axial compressive behavior of square composite columns confined by multiple spirals. Constr. Steel Res., 103, 230-40, doi:10.1016/j.jcsr.2014.09.006.
Azimi, M., Adnan, A., Bin Tahir M.M., Sam, ARBM., and Razak, SMBSA. (2015) Seismic performance of ductility classes medium RC beam-column connections with continuous rectangular spiral transverse reinforcements. Am. J. Solids Struct., 12, 787-807.
Shih, T.-H., Chen, C.-C., Weng, C.-C., Yin, SY.-L., and Wang, J.-C. (2013) Axial strength and ductility of square composite columns with two interlocking spirals. Constr. Steel. Res., 90, 184-92, doi:10.1016/j.jcsr.2013.07.021.
Vanagas, E., Kliukas, R., and Lukoševičienė, O. (2017) Strength of Circular Concrete Columns Reinforced with FRP Bars and Spirals. Procedia Eng., 172, 1220-1226, doi:10.1016/j.proeng.2017. 02.143.
Saatcioglu, M. and Razvi, S.R. (1992) Strength and Ductility of Confined Concrete. Struct. Eng., 118, 1590-607, doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118: 6(1590).
Sheikh, S.A. and Toklucu, M.T. (1993) Reinforced concrete columns confined by circular spirals and hoops. ACI Struct. J., 90, 542.
Tsitotas, M.A. and Tegos, L.A. (1970) Seismic behaviour of R/C columns and beams with interlocking spirals. WIT Trans. Built. Environ., 23.
Li, Q. and Belarbi, A. (2011) Seismic Behavior of RC Columns with Interlocking Spirals under Combined Loadings Including Torsion. Procedia Eng., 14, 1281-1291, doi:10.1016/j.proeng.2011.07. 161.
Belarbi, A., Prakash, S., and You, Y.-M. (2009) Effect of spiral reinforcement on flexural-shear-torsional seismic behavior of reinforced concrete circular bridge columns. Eng. Mech., 33, 137-58.
Prakash, S., Belarbi, A., and You, Y.-M. (2010) Seismic performance of circular RC columns subjected to axial force, bending, and torsion with low and moderate shear. Eng. Struct., 32, 46-59, doi:10.1016/j.engstruct.2009.08.014.
Mizugami, Y. (2000) Efficiency of lateral reinforcement in interlocking spirals rebar. 16th US-Japan Bridg Eng. Workshop, 265-76.
Karayannis, C.G. and Chalioris, C.E. (2013) Shear tests of reinforced concrete beams with continuous rectangular spiral reinforcement. Constr. BuildMater., 46, 86-97, doi:10.1016/j.conbuildmat.2013. 04.023.
Eom, T.-S., Kang, S.-M., Park, H.-G., Choi, T.-W., and Jin, J.-M. (2014) Cyclic loading test for reinforced concrete columns with continuous rectangular and polygonal hoops. Struct., 67, 39-49, doi:10.1016/j.engstruct.2014.02.023.
Seręga, S. (2015) Effect of transverse reinforcement spacing on fire resistance of high strength concrete columns. FireSafetyJournal, 71, 150-61, doi:10.1016/j.firesaf.2014.11.017.
Mas, B., Cladera, A., and Ribas, C. (2016) Experi-mental study on concrete beams reinforced with pseudoelastic Ni-Ti continuous rectangular spiral reinforcement failing in shear. Eng. Struct., 127, 759-68, doi:10.1016/j.engstruct.2016.09.022.
Saha, P. and Meesaraganda, L.V. (2019) Experi-mental investigation of reinforced SCC beam-column joint with rectangular spiral reinforcement under cyclic loading. Constr. Build, 201, 171-85, doi:10.1016/j.conbuildmat. 2018.12.192.
Azimi, M., Campos, U.A., Matthews, J.C., Lu, H., Tehrani, F.M., Sun, S., et al. (2020) Experimental and numerical study of cyclic performance of reinforced concrete exterior connections with rectangular-spiral reinforcement. Struct. Eng., 146, 04019219, doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002506.
Kheyroddin, A., Khatami, M., and Sharifi, M. (2014) Investigation of the performance of rectangular and polygonal continuous stirrups in reinforced concrete columns. Third Natl. Conf. New Mater. Struct. Civ. Eng., Semnan, Semnan Univ.
Haji, M., Naderpour, H., and Kheyroddin, A. (2018) Strengthening of Reinforced Concrete Bridge Columns with FRP, Using Wrapping, Near-surface Mounted and Combined Methods. Transp. Infrastruct. Eng., 3, 33-48.
Naderpour, H., Nagai, K., Fakharian, P., and Haji, M. (2019) Innovative models for prediction of compressive strength of FRP-confined circular reinforced concrete columns using soft computing methods. Struct., 215, 69-84, doi:10.1016/ j.compstruct.2019.02.048.
Otsuka, H., Takeshita, E., Yabuki, W., Wang, Y., Yoshimura, T., and Tsunomoto, M. (2004) Study on the seismic performance of reinforced concrete columns subjected to torsional moment, bending moment and axial force. 13th World Conf. Earthq. Eng.
ACI committee 318 (2011) Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. ACI 318-11.
Richart, F.E., Brandtzæg, A., and Brown, R.L. (1929) Failure of Plain and Spirally Reinforced Concrete in Compression.University of Illinois at Urbana Champaign, College of Engineering. Engineering Experiment Station.
Dassault Systemes Simulia Corp. (2012) Abaqus Theory Manual, Version 6.12. Providence, RI, USA. n.d.
Habibpour, M. and Farahbod, F. (2016) Strengthening of RC columns using multi directional FRP composites. Semi-Annually Journal of Concrete Research, 8(2), 101-115 (in Persian).