عملكرد نامناسب ستونها در ساختمانهاي بتني طراحي و ساخته شده در سالهاي گذشته موجب ايجاد نگراني و توجه به ميزان آسيب‌پذيري آنها در برابر فرو ريزش شده است. بررسي آسيب‌ها به سازهها پس از زلزله و تحقيقات انجام شده در طي اين سالها تغييراتي در آيين‌هاي طراحي براي رسيدن به رفتار شكل پذير در ستونها را موجب شده است. اكثر تلاشها در اين سالها براي بهبود ضوابط طراحي انجام شده است، اما همچنان اثر نيروي محوري و يا از دست رفتن ظرفيت محوري ستونها در ساختمانهاي موجود كه در سالهاي گذشته ساخته شده، ناشناخته است. اكثر اين ستونها داراي آرماتورهاي عرضي با فواصل زياد هستند كه مقاومت جانبي كمي براي آرماتورهاي طولي و همچنين محصورشدگي ناچيزي براي بتن در بارهاي لرزه‌اي فراهم مي‌آورند. بسياري از اين ستونها از نظر ضوابط آيين نامه‌هاي امروزي پذيرفته نيستند. در اين ستونها نه تنها تعيين ظرفيت برشي بلكه قابليت ستون براي تحمل نيروي محوري بعد از تسليم برشي از اهميت زيادي بر خوردار است. در نتیجه به منظور درک رفتار لرزهای اینگونه سازهها نیاز به ارزیابی رفتار ستونهای آن میباشد.
بدین منظور یک پژوهش آزمایشگاهی و تحلیلی بر روی ستونهای بتنی غیر استاندارد انجام شد. شش نمونه ستون بتنی با مقیاس ½ به منظور ارزیابی رفتار لرزهای آنها تهیه شد. پارامترهای مهم در این آزمایش مقدار نیروی محوری، درصد آرماتور عرضی و مقاومت فشاری بتن بود. نمونهها تا زمان فروریزش ثقلی تحت اثر بار محوری ثابت و بار جانبی چرخهای شبه استاتیکی قرار گرفتند. نتایج آزمایشگاهی بدست آمده عبارتاند از پاسخ هیسترزیس، الگوی ترک خوردگی، مقدار دیریفت متناظر تخریب محوری و مقدار انرژی جذب شده تجمعی.
مقایسه پاسخ این نمونهها با آیین نامه ASCE 41-07 و FEMA 356 نشان دهنده این است که هر دو این آیین نامه ها مود خرابی نمونهها به درستی پیش بینی نکردند. همچنین مقادیر بدست آمده بوسیله این آیین نامهها برای سختی اولیه و مقدار دریفت متناظر با تخریب محوری کمتر از مقادیر بدست آمده از آزمایش بود.
در ادامه با یک رویکرد تحلیلی و استفاده از تغییرشکلهای ناشی از برش و خمش سعی شد تا سختی موثر ستون بدست آید. با استفاده از یک مطالعه پارامتری اثر پارامترهای مختلف بر روی سختی موثر مورد بررسی قرار گرفت. و در نهایت یک رابطه ساده برای محاسبه سختی موثر ستونها ارائه گردید. سپس کارایی و صحت رویکرد روش پیشنهاد شده با استفاده از دادهها بدست آمده از این پژوهش و همچنین نتایج مطالعات محققین دیگر مورد صحت سنجی قرار گرفت که نشان داد دقت رابطه ارائه شده بهتر از سایر روابط موجود در ادبیات فنی میباشد.
در انتها یک مدل به منظور تخمین مقدار تغییرمکان متناظر با فروریزش ثقلی ارائه گردید. این مدل براساس تعادل و سازگاری و یک روش حل تکرار شونده قرار دارد و مطابق آن میتوان مقدار تغییرمکان دورانی ناشی از بازشدن ترک بحرانی برشی را تعیین نمود. با ساده سازی آن در نهایت یک مدل برای تخمین دریفت متناظر فروریزش ثقلی ارائه گردید. صحت این مدل با مقایسه با مدلهای های دیگر نشان داده شد. همچنین با استفاده از این مدل مقدار دریفت متناظر با فروریزش ثقلی برای تعدادی از ستونهای موجود در ادبیات فنی محاسبه و با مقدار آزمایشگاهی آن مقایسه گردید. این بررسی های نشان دهنده صحت و دقت این روش در تخمین مقدار دریفت متناظر با تخریب محوری میباشد.
جهت رفع سوالات و مشکلات خود از سیستم پشتیبانی سایت استفاده نمایید .
دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با مطلب باشد منتشر نخواهد شد.