بررسی ستون های کوتاه بتنی در طراحی و بهسازی لرزه ای

در دهه های گذشته محققین و مهندسین زیادی روی اثرات دیوارهای آجری پرکننده ی درون قاب های سازه ای، تحقیق و پژوهش نموده اند و همواره اثراتی که دیوارهای آجری پرکننده می توانند بر روی رفتار سازه داشته باشند یکی از دغدغه های مهندسین بوده است. از آن جا که مصالح مورد استفاده و در نتیجه مقاومت و سختی این دیوارها تا حد بسیار زیادی به محل ساخت و مصالح در دسترس وابسته است، اکثر کشور ها با توجه به شرایط اقلیمی موجود خود ضوابطی را برای در نظر گرفتن اثرات دیوارهای آجری پرکننده، در طراحی ها و آیین نامه های خود وارد کرده اند. کشور ما ایران هم از این قاعده مستثنی نبوده است و در طی سال های گذشته شاهد بودیم که در بعضی از بندهای آیین نامه 2800 اثر وجود دیوار پرکننده آجری در رفتار ساختمان لحاظ شده است. یکی از این بندها که وجود دیوار در ساختمان روی آن تاثیر می گذارد بند 1-5-7 آیین نامه 2800 می باشد که مطابق این بند بایدازایجاد ستون های کوتاه به خصوص درنورگیرهای زیرزمین ها حتی الامکان خودداری شود.با وجود این محدودیت گاه به دلیل شرایط خاص معماری و عوامل دیگر وجود ستون کوتاه اجتناب ناپذیر می گردد. آیین نامه هیچ اشاره ای در مورد چگونگی در نظر گرفتن اثرستون های کوتاه نکرده است. در ایران به دلیل عدم شناخت کافی مهندسین از چگونگی رفتار دیوار پرکننده آجری در زلزله از مدل سازی دیوار پرکننده پرهیز می کنند و هم چنین اثرات مثبت و منفی دیوار پر کننده بر روی رفتار سازه را نادیده می گیرند. هدف اصلی این تحقیق بررسی ایجاد شکست ناشی از ستون کوتاه بتنی در سازه های با سیستم قاب خمشی با الگوهای مختلف وجود دیوار در طبقات و تعیین مفصل برشی برای آنالیز غیرخطی سازه می باشد. همچنین در این تحقیق می خواهیم به موضوع تقویت لرزه ای ستون های کوتاه برای پرهیز از شکست برشی ترد و اثر میانقاب های آجری سازه بتنی درتشکیل ستون کوتاه بپردازیم. در مدل سازی دیوار را با میله فشاری معادل مدل سازی خواهیم کرد واثر آنرا در تشکیل ستون کوتاه مورد بررسی قرار خواهیم داد تا نوع تحلیل مورد نیازرا بیابیم. سپس با استفاده ازتحلیل های استاتیکی خطی وغیر خطی در نرم افزارهای opensees و 2000 sapمدل سازی دو سازه یکی معمولی باوجود ستون کوتاه و دیگری سازه طراحی شده برای ستون کوتاه را انجام خواهیم داد. با مقایسه نتایج حاصل ازتحلیل ها ملزومات طراحی برای منظور کردن اثر ستون کوتاه به دست خواهدآمد. اگرستون کوتاه بر اساس این ملزومات طراحی شوند هم از ظرفیت های موجود به طوربهینه استفاده خواهد شد و هم شاهد حوادث ناگواردر زلزله های آتی نخواهیم بود.