Die Arbeit enthält eine kategorisierte Übersicht von Nachrüst- und Verstärkungsmethoden bewehrter Balken-Stützen-Verbindungen aus der Literatur. Es zeigt sich, dass sowohl baulicher Eingriff, praktische Ausführung, Duktilität und Dauerhaftigkeit bezüglich seitlichen Widerstands, als auch ökonomische Randbedingungen die herausforderndsten Aspekte seismischer Verstärkungen gefährdeter Balken-Stützen-Verbindungen aus Stahlbeton sind. Die seismischen Konstruktionsprinzipien von Stahlbetonrahmenkonstruktionen wurden entsprechend der Strategie für Nachrüstungen nach dem capacity design concept" untersucht. Dabei wurde der beam sidesway mechanism" für seismische Verstärkungen durch eine Verlagerung des plastischen Gelenks in geeigneter Entfernung zur Rahmenecke neu definiert. Danach werden durch Einführung innovativer Energiedissipationsgeräte, wie Multifunktionskonsole (HMFC) und Harmonika-Dämpfer-Platte (HHDP), innovative Verstärkungstechniken 1 und 2 (RT1 und RT2) vorgeschlagen. Die innovativen Geräte HMFC und HHDP als passives Energiedissipationssystem absorbieren Energie durch unelastische Verformung. Zur effizienten und ausgedehnten Bewertung und Anordnung erwarteter Widerstandshierarchie in Balken-Stützen-Verbindungen vor und nach der Verstärkung, wurde das Widerstands-Versagensfolge-Diagramm (SFSD) mit veränderter Ordinate vorgeschlagen. Zur Anwendung der eingeführten RT1 und RT2 und zum Erreichen der gewünschten Widerstandshierarchie wurde ein kompletter Entwurfsprozess präsentiert. Um das Verhalten und die Leistungsfähigkeit des vorgeschlagenen innovativen Geräts und Techniken zu untermauern, wurden umfassende numerische Analysen mit der nichtlinearen FE-Software ATENA durchgeführt. Die vorgeschlagenen Verstärkungstechniken wurden experimentell mittels einer Serie von 5 Balken-Stützen-Verbindungen im %-Maßstab evaluiert, wobei zwei Einheiten als Referenz ohne Verstärkung und drei mit Verstärkung getestet wurden. Es wurde eine spezielle Belastungseinrichtung im Labor konstruiert und hergestellt, so dass die Prüfstücke auf dem Boden stehen und seitliche zyklische Last, mit der Maßgabe einer vertikalen statischen Last, an den Proben angreifen. An allen Proben wurde eine extrem harte Belastungsgeschichte weggesteuert eingetragen, die in Übereinstimmung mit [ACI 374.1-05] aus progressiv ansteigenden Verschiebungsamplituden besteht, wobei drei Zyklen (Druck und Zug) auf einem bestimmten Driftniveau liegen. Durch die experimentellen Untersuchungen bestätigt sich die exzellente Leistungsfähigkeit der verstärkten Probestücke sowie die Annahme, dass RT1 und RT2 in der Lage sind das Widerstandsvermögen mit einem Minimum an Festigkeits und Steifigkeitsverlusten beizubehalten. Wie erwartet stieg die Kapazität zur Energiedissipation drastisch an und der beam sidesway mechanism" bildete sich tatsächlich aus. Letztlich wurde die nichtlineare FE-Analyse durch Benutzung von ATENA alle verstärkten und nicht verstärkten Proben angewendet. Das FE-Modell wurde durch die experimentellen Ergebnisse validiert. Anschließend wurden die validierten Modelle benutzt, um eine neue vereinfachte Methode zur Verbesserung zu entwickeln, die auf den Vorzügen von RT1 und RT2 basieren. In der neu vorgeschlagenen innovativen Verstärkungstechnik 3 (RT3) wurde das HHDP durch eine Biegereibungsdämpferplatte (HFBDP) ersetzt, welche Energie basierend auf Reibung und Biegung dissipiert. Die Effektivität und Funktionsfähigkeit der vorgeschlagenen RT3 wurde mit Hilfe numerischer Analysen untersucht. Die Ergebnisse der Simulation zeigten, dass RT3 die Intention seismischer Verstärkung ebenfalls effizient erzielen könnte. Letztlich, wie durch experimentelle und numerische Untersuchungen bestätigt, wird behauptet, dass alle geforderten Kriterien des ACI-Komitees [ACI 374.1-05] durch die vorgeschlagenen Verstärkungstechniken befriedigt wurden.

Current research attempted to explore the behaviour of critical regions of reinforced concrete frame structures under seismic loading to investigate the deficiencies and evaluate the performance of gravity load designed (GLD) reinforced concrete (RC) beam-column joints. The categorized literature review of retrofitting and strengthening methods of RC beamcolumn joints clarified that non-disruptiveness; practical implementation, ductility and perseverance of lateral resistance as well as economical issues still remain the most challenging aspects of seismically retrofitting the vulnerable existing RC beam-column joints. The seismic design principals of RC frame structures were observed in seismic retrofitting of the vulnerable frames as a strategy of retrofitting based on the capacity design concept. Accordingly, the beam sidesway mechanism was redefined for seismic retrofitting by relocating the beam plastic hinges far enough away from the joints. Afterwards, with introducing innovative energy dissipation devices such as Multi Functional Corbels (HMFC) and Harmonica Damper Plates (HHDP), the innovative Retrofitting Techniques 1 and 2 (RT1 and RT2) were proposed. The introduced devices of HMFC and HHDP as a passive energy dissipation system absorb energy through inelastic deformations. For efficiently and extensively evaluating and arranging the anticipated hierarchy of strength in beam-column joints before and after retrofitting, the Strength and Failure Sequence Diagram (SFSD) was proposed in a new coordinate. To implement the proposed RT1 and RT2 and achieve the desired hierarchy of strength, the design procedures were presented. Subsequently, to clarity the behaviour and founding the proposed innovative devices and techniques a comprehensive numerical analysis was carried out by nonlinear finite element analysis software ATENA. The proposed RT1 and RT2 were experimentally evaluated through a series of five 3/4-scale beam-column joint specimens including two units for reference and the three others for retrofitting. A particular loading setup was designed and fabricated in structural laboratory so that the applying of horizontal cyclic and vertical static loads became simultaneously possible. An extremely severe loading history including three cycles (push and pull) at every particular drift level as a displacement-controlled series of progressively increasing displacement amplitudes in accordance with [ACI 374.1-05] was imposed to every specimen. The excellent performance of retrofitted specimens through the experimental study confirmed that the proposed RT1 and RT2 are able to retain structural integrity with the minimum strength and stiffness degradation. As intended, the energy dissipation capacity was dramatically increased and beam sidesway mechanism was actually formed. Finally, non-linear finite element analysis using ATENA was carried out on all reference and retrofitted specimens. The FEM models were validated with experimental outcomes. Subsequently, the validated models were utilized to develop a new simplified method for upgrading based on the advantages of RT1 and RT2. In the new proposed innovative Retrofitting Technique 3 (RT3), HHDP was replaced by Frictional-Bending Damper Plate (HFBDP) which dissipates energy based on friction and bending. The effectiveness and reliability of the proposed RT3 was investigated through a numerical analysis. The results of simulation showed that RT3 could efficiently achieve the intention of seismic retrofitting too. At the end, as confirmed through experimental and numerical investigation, it is claimed that the all acceptance criteria of ACI Committee 374 [ACI 374.1-05] were effectively satisfied by the proposed retrofitting techniques.