به دلایل گوناگون ممکن است سازه های موجود نیاز به بهسازی داشته باشند، این بهسازی، شامل احیاسازی سازه های آسیب دیده به وسیله ی یک زلزله یا عوامل دیگر، یا مقاوم سازی و تقویت یک سازه خسارت ندیده که با آیین نامه های بارگذاری و طراحی ویرایش قدیم یا حتی بدون کد، طراحی و ساخته شده است، می باشد. پس احیاسازی و مقاوم سازی سازه های آسیب پذیر در برابر زلزله امری ضروری است. از طرفی سازه های بتنی بعلت شکل پذیری کمتر نسبت به سازه های فولادی از آسیب پذیری بیشتری در طی زلزله برخوردار هستند. لذا تعمیرات سازه های بتنی بعد از زلزله هم سخت بوده و هم از لحاظ اقتصادی هزینه زیادی دارند. از این رو برای تامین شکل پذیری می توان اعضایی با شکل پذیری بیشتری را بعنوان عضو فیوز در سازه های بتنی استفاده کرد و بعد از زلزله هم براحتی تعویض یا ترمیم نمود. دستک های فولادی می توانند این نقش را در سازه های بتنی داشته باشند. اتصال گیردار و یا مفصلی دستک فلزی می تواند در مقدار سختی جانبی قاب های بتنی تاثیرات چشم گیری داشته باشد. از اینرو تغییرات در سختی جانبی قاب های خمشی بتنی می تواند در رفتار لرزهای سازه های بتنی نقش بسزایی داشته و هم چنین نوع اتصال می تواند در شکل پذیری دستک و نهایتا در تامین شکل پذیری قاب های بتنی اثرگذار باشد. برای بررسی این موضوع ابتدا مدل یک طبقه آزمایشگاهی انجام شده توسط اقای کرنستون در نرم افزار sap مدل سازی شد نتایج مدل ها بر اساس آن بررسی شده است و چهار مدل 3، 7، 10 و 14 طبقه در حالت دستک فلزی با اتصال گیردار و یا اتصال مفصلی در نرمافزار Sap2000 مدل شده و تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با چند رکورد مقیاس شده قرار گرفته و نتایج سازه ها از جمله جابجایی طبقات، برش پایه سازه ها و … مورد بررسی قرار می گیرد.
تبعات اعمال مساوی قرار دادن ارتفاع تیر با ضخامت سقف
(حذف آویز تیر)
- کاهش سختی سازه و افزایش تغییرمکان جانبی آن تحت بارهای جانبی
- افزایش خیز تیرهای بتن آرمه تحت بارهای ثقلی و تشدید مسئله خزش
- کاهش باربری تیرها در برابر بارهای ثقلی
- کاهش باربری سازه در برابر بارهای جانبی و…
نیاز به پژوهش جدید
1- بررسی سیستم قاب خمشی با تیرهای کاهش یافته ارتفاع
2- بررسی آزمایشگاهی اتصالات ضعیف و بهسازی آن ها
3- ارائه الگوی مناسب برای مقاوم سازی اتصالات و قابهای دارای تیرهای بدون آویز
روش تحقیق
بررسی آزمایشگاهی رفتار موضعی قاب بتن آرمه در اتصالات تیر- ستون مرجع و بهسازی شده
1- طراحی دو نمونه مرجع و ساخت و آماده سازی 5 نمونه اتصال بتنی
2- بهسازی یا مقاوم سازی نمونه های آسیب دیده و ندیده توسط دستک
و طوقه فلزی
3- انجام آزمایش چرخه ای بر روی نمونه ها
بررسی آزمایشگاهی تاثیر ارتفاع تیر اتصال بتنی و بهسازی اتصالات بتن آرمه با دستک و طوقه فلزی
به طور کلی منحنی هیسترزیس به نمودار نیرو- تغییر مکان (ممان- انحنا و …) پاسخ یک متریال، المان و یا سیستم سازه ای اطلاق می شود. بنابراین کاملا مرتبط با مشخصات رفتاری سیستم مورد مطالعه می باشد. البته در مواردی هم مثل سیستم های میراگر ویسکوز به نحوه بارگذاری نیز وابسته می باشد، اما به طور کلی برای المان های سازه ای متعارف (تیر، ستون، دیوار و…) کاملا وابسته به مشخصات رفتاری المان می باشد و تقریبا تاثیر زیادی از نحوه بارگذاری نمی پذیرد.
انتخاب تیر – ستون مبنا (اتصال مرجع استاندارد طرح شده)
ابعاد مقطع و نحوه آرایش آرماتورهای اتصال مرجع با مقیاس1/2
معرفی نمونه های آزمایشگاهی با مقیاس 1/2
نمای شماتیک سه بعدی نحوه بهسازی اتصالات بتنی
SET-UP کلی آزمایش اتصالات
تاریخچه بارگذاری
بررسی مشاهدات اتصال مرجع آزمایشگاهی sc1
بررسی منحنی هیسترسیس و پوش اتصالsc1
بررسی مشاهدات اتصال مرجع آزمایشگاهی sc2
بررسی منحنی هیسترسیس و پوش اتصال sc2
نمای شماتیک دو بعدی نحوه بهسازی اتصالات بتنی
Retrofitting tools
نحوه واقعی بهسازی و محل نصب طوقه ها
تعمیر و بهسازی اتصال آسیب دیده SC1
بررسی منحنی هیسترسیس و پوش اتصال RSC1
تعمیر و بهسازی اتصال آسیب دیده SC2 برای انجام آزمایش مجدد
بررسی مشاهدات اتصال بهسازی شده آزمایشگاهی RSC2
بررسی منحنی هیسترسیس و پوش اتصال RSC2
بررسی مشاهدات اتصال بهسازی شده آزمایشگاهی SSC1
بررسی منحنی هیسترسیس و پوش اتصال SSC1
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش SC2 وSC1
مقایسه طرح ترک خوردگی های اتصالات بتنی در دریفت 7%
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش RSC1 وSC1
مقایسه طرح ترک خوردگی های اتصالات بتنی در دریفت 7%
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش RSC2 وSC2
مقایسه طرح ترک خوردگی های اتصالات بتنی در دریفت 7%
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش SSC1 وSC1
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش SSC1 وSC2
مقایسه منحنی های هیسترسیس و پوش SSC1 وRSC1
نتیجه گیری
1- کاهش 43درصدی سختی جانبی، 25درصدی حداکثرظرفیت باربری، 26 درصدی ظرفیت جذب انرژی و همچنین کاهش شکل پذیری اتصالات در قاب های بتن آرمه با ارتفاع تیر کاهش یافته (حذف آویز تیر) نشان می دهد که نیاز به مقاوم سازی در چنین سازه هایی ضروری می باشد که سیستم دستک و طوقه فلزی تکنیک مناسبی جهت بهسازی اتصالات بتنی می باشد.
2- با استفاده از سیستم دستک و طوقه فلزی جهت احیاسازی اتصالات آسیب دیده بتنی، بطور متوسط، افزایش سختی جانبی نهایی 1/88 تا 2/53 برابری، افزایش 1/7 برابری حداکثرظرفیت باربری و 2/2 برابری ظرفیت باربری نهایی، افزایش 2/3 برابری ظرفیت جذب انرژی و همچنین تغییر در شکل پذیری اتصالات را خواهیم داشت.
3- استفاده از سیستم احیاسازی دستک دو طرفه و طوقه فلزی، موجب کاهش تنش های برشی در چشمه اتصال شده ودر نتیجه گسترش کمتر ترک ها را در این ناحیه در پی دارد. همچنین بروز ترک های X–شکل در چشمه اتصال در تغییر مکان های بالاتری نسبت به اتصالات مرجع رخ می دهد که مشخص می شود این روش تحت شرایط خاصی می تواند برای تقویت برشی چشمه اتصال سازه های بتنی استفاده گردد.
4- با استفاده از سیستم دستک یکطرفه و طوقه فلزی جهت مقاوم سازی اتصالات بتنی، بطور متوسط، افزایش سختی جانبی نهایی 1/88 برابری، افزایش 1/45 برابری باربری تسلیم و 1/7 برابری ظرفیت باربری حداکثر، افزایش 3 برابری ظرفیت جذب انرژی و همچنین تغییر در شکل پذیری اتصالات را خواهیم داشت.
بدون دیدگاه