view in publisher's site

Load-carrying capacity of timber joints with multiple glued-in steel rods loaded parallel to grain

Highlights•Effective number of rods for pull-out capacity of multiple rods depends on the actual number of rods and joint geometry.•An empirical formula was proposed for the effective number of rods.•Load-carrying capacity of multiple rods should be calculated as the minimal value between yielding capacity and pull-out capacity.AbstractThe joints with glued-in steel rods are efficient joints in the design of timber structures, due to their high stiffness, strength and fire resistance. The ductile behaviour of joints can be achieved through designing the yielding of steel rods prior to wood failure. In practice, the joints are generally with multiple rods rather than single rod. In the case of multiple glued-in rods, the yielding of single rod is designed as prior failure by using mild steel rod, and the load-carrying capacity of joints is expected to be equal to the yield capacity of single rod multiplied by the number of rods. However, the actual pull-out capacity of single rod in timber joints with multiple glued-in rods can be less than that in timber joints with a single glued-in rod, due to the group effect of glued-in rods. Thus, the brittle failure of pull-out of rods can still occur prior to the yielding of steel rods in timber joints with multiple glued-in rods, though the yielding of single rod is designed as prior failure. The pull-out capacity of multiple rods can generally be considered as the pull-out capacity of single rod multiplied by the effective number of rods instead of the actual number of rods. Therefore, it is necessary to determine the effective number of rods in the case of pull-out of rod.This paper presented an experimental investigation on joints composed of multiple glued-in steel rods (two and four rods with different rod spacing) in glued-laminated timber with the pull-out failure mode. The actual experimental results combined with those from literatures, were used to analyze the influence of main factors, e.g. rod diameter, slenderness ratio of rods, number of rods and rod spacing to diameter, on the effective number of rods. Afterwards, based on these main factors, an empirical expression of the effective number of rods was derived. Finally, a model of load-carrying capacity for timber joints with multiple glued-in rods was proposed. The load-carrying capacity of timber joints with multiple rods should be calculated as the minimal value between yielding capacity of a single rod multiplied by the number of rods and pull-out capacity of a single rod multiplied by the effective number of rods. The proposed model is capable of predicting the failure mode and load-carrying capacity for multiple rods.

ظرفیت تحمل بار اتصالات چوبی با میله‌های فولادی چند بستری موازی با دانه

نکات برجسته * تعداد موثر میله‌ها برای ظرفیت بیرون کشیدن میله‌های متعدد به تعداد واقعی میله‌ها و هندسه اتصال بستگی دارد. یک فرمول تجربی برای تعداد موثر میله‌ها پیشنهاد شده‌است. * ظرفیت تحمل بار میله‌های چندگانه باید به عنوان حداقل مقدار بین ظرفیت تسلیم و ظرفیت بیرون کشیدن محاسبه شود. رفتار شکل پذیر اتصالات را می توان از طریق طراحی تسلیم میله‌های فولادی قبل از شکست چوب به دست آورد. در عمل، اتصالات معمولا با چندین میله به جای یک میله می‌باشند. در مورد میله‌های چند مرحله‌ای، تسلیم تک میله‌ای به عنوان شکست قبلی با استفاده از میله فولادی ملایم طراحی شده‌است و انتظار می‌رود ظرفیت تحمل بار اتصالات برابر با ظرفیت تسلیم تک میله‌ای ضرب شده در تعداد میله‌ها باشد. با این حال، ظرفیت کشش واقعی تک میله در اتصالات چوبی با میله‌های چند چسب می‌تواند کم‌تر از ظرفیت کشش واقعی در اتصالات چوبی با یک میله تک چسب به دلیل اثر گروهی میله‌های چسب دار باشد. بنابراین، شکست ترد بیرون کشیدن میله‌ها هنوز هم می‌تواند قبل از تسلیم میله‌های فولادی در اتصالات چوبی با میله‌های چند مرحله‌ای رخ دهد، اگرچه تسلیم میله منفرد به عنوان شکست قبلی طراحی شده‌است. ظرفیت بیرون کشیدن میله‌های چندگانه را می‌توان به عنوان ظرفیت بیرون کشیدن میله‌های منفرد ضرب شده در تعداد موثر میله‌ها به جای تعداد واقعی میله‌ها در نظر گرفت. بنابراین، لازم است که تعداد موثر میله‌ها در حالت بیرون کشیدن چوب تعیین شود. این مقاله یک بررسی تجربی بر روی اتصالات متشکل از میله‌های فولادی چند بستری (دو و چهار میله با فاصله میله‌های مختلف)در چوب چند لایه با مد شکست بیرون کشیدن ارائه می‌دهد. نتایج تجربی واقعی همراه با نتایج مراجع برای تحلیل تاثیر عوامل اصلی مانند قطر میله، ضریب لاغری میله‌ها، تعداد میله‌ها و فاصله بین میله‌ها بر روی تعداد موثر میله‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سپس براساس این عوامل اصلی، یک رابطه تجربی از تعداد موثر میله‌ها بدست آمد. در نهایت، یک مدل ظرفیت تحمل بار برای اتصالات چوبی با میله‌های چند بستری پیشنهاد شد. ظرفیت تحمل بار اتصالات چوبی با میله‌های چندگانه باید به عنوان حداقل مقدار بین ظرفیت تسلیم یک میله تک‌ضرب شده در تعداد میله‌ها و ظرفیت خروج یک میله تک‌ضرب شده در تعداد موثر میله‌ها محاسبه شود. مدل پیشنهادی قادر به پیش‌بینی حالت شکست و ظرفیت تحمل بار برای میله‌های چندگانه می‌باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.