بررسی تاثیر استفاده از میانقاب در مقاوم سازی سازه های بنایی دارای قاب میانی فولادی

بررسی ها نشان می دهد که تقریبا نزدیک به هفتاد درصد ساختمان های موجود در ایران از نوع مصالح بنایی است. گروهی از ساختمان های مصالح بنایی در قسمت های میانی دارای قاب فولادی هستند که ساختمان های مختلط(نیمه اسکلت) نامیده می شوند. زلزله های گذشته نشان داده است که این گونه ساختمان ها در مقابل لرزش های ناشی از زلزله بسیار آسیب پذیر بوده و حتی نسبت به ساختمان های بنایی معمولی نیز خسارات بیشتری متحمل شده اند. تحقیقات نشان داده است آسیب پذیر بودن این ساختمان ها اغلب به دلیل کمبود دیوار نسبی و اختلاف در پریود طبیعی ارتعاشی قسمت های مختلف آجری و فولادی سازه آنها است که منجر به ایجاد مود های ارتعاشی ناهمگون در ساختمان و در نتیجه افزایش تخریب می گردد. محققین در سال های اخیر راهکارهای مختلفی برای ایمن سازی این ساختمان ها ارائه داده اند. یکی از این راهکارها اجرای میانقاب آجری در قاب فولادی موجود در این گونه ساختمان ها است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ansys10، مطالعاتی به صورت تحلیلی در رابطه با تاثیر استفاده از میانقاب آجری بر رفتار لرزه ای قاب فولادی ساختمان های مختلط انجام شده است. به طور کلی مدل سازی اجزای محدود مصالح بنایی به دو روش ریزمدل سازی و درشت مدلسازی انجام می شود. روش ریز مدل سازی اگر چه داری دقت بیشتری می باشد ولی به دلیل پیچیدگی و انجام محاسبات بسیار زیاد، زمان بر و پر هزینه می باشد، به همین دلیل در این پژوهش از روش درشت مدل سازی استفاده شده است. برای اطمینان از صحت مدل سازی های انجام شده یک نمونه آزمایشگاهی که توسط مسلم و همکاران در سال 1997 در دانشگاه ایالتی نیویورک در بوفالو انجام شده است، به روش مشابهی مورد مدل سازی قرار گرفت و تطابق قابل قبولی بین نتایج حاصل گردید. در این پژوهش ابتدا رفتار لرزه ای قاب فولادی تحت بار سیکلی مورد بررسی قرار گرفت. سپس تاثیر افزودن میانقاب آجری با مقاومت ها و ضخامت های متفاوت بررسی شده و نتایج نشان داد افزودن میانقاب باعث بالاتر رفتن سختی و ظرفیت اتلاف انرژی در سیستم خواهد شد. تاثیر اجرای بازشو و تغییر در محل آن نیز در میانقاب بررسی شده و پس از آن تاثیر اجرای شاتکریت روی میانقاب آجری و نیز افزودن مش فولادی با مقدار فولاد متفاوت بررسی شده و مشاهد شد با افزایش درصد فولاد تغییرشکل قابل تحمل در میانقاب بیشتر شده اگر چه در سختی تغییرات اندکی مشاهده می شود و در نهایت محل اجرای میانقاب تغییر داده شد و اثرات آن در رفتار قاب مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد با فرض عدم فروپاشی قاب فولادی، روش های استفاده شده اثرات مطلوبی بر بهبود رفتار لرزه ای سازه دارند.