اثر عملکرد میانقاب بتنی روی خرابی پیشرونده در قاب های خمشی

1-1- مقدمه ساختمان های دارای اسکلت فولادی یا بتنی بادیوارهای بنایی محصور در قاب از مهمترین ساختمان های متداول در شهرهای ایران هستند که معمولا برای سازه های کوتاه و متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. اینگونه دیوارها، با عناوین مختلفی مانند میانقاب، جداگرمیانقابی یا جداکننده های میانقابی و سیستم متشکل از قاب و میانقاب با عناوینی چون قاب بندی شده، سیستم دوگانه یا ترکیبی و قاب مرکب و غیره نامیده می شوند [7]. مصالح پرکننده ممکن است از نوع آجری، بتنی، سفالی یا ورق فولادی باشند. مشاهدات زلزله های گذشته و همچنین تحقیقات سالهای اخیرنشان دهنده آن است که قاب های میانپر، باعث افزایش چشمگیر سختی، مقاومت و همچنین تغییر در شکل پذیری سازه نسبت به سازه بدون میانقاب شده و در نتیجه موجب تغییر در پاسخ لرزه ای اینگونه سازه ها می شوند. با این وجود، هنوز در کشور ما، عملا توجه چندانی به تاثیر میانقاب ها بر رفتار لرزه ای سازه ها نمی شود و معمولا سازه ها بدون در نظرگرفتن اثر میانقاب ها بر رفتار لرزه ای آنها طراحی می شوند [5]. 1-2- اهداف و ضرورت تحقیق سازه های هیبرید از جمله سازه هایی هستند که امروزه مورد توجه بوده و ساخت آنها رو به افزایش است، این گونه سازه ها فواید سازه ای و معماری را شامل شده که از چند نوع مصالح ساخته می شود. به-جای رقابت بین مصالح ساختمانی که گرایش به سمت استفاده از فولاد، الوار، بتن درجا یا پیش ساخته، آجر و شیشه که نیروها در هر مصالح بیشترین اثر خود را گذاشته و این مصالح به صورت یکپارچه یا نقطه ای عمل می کنند، مصالح هیبرید با ترکیب ویژگی هایی که مشتق از مولفه های مصالح مختلف هستند مقرون به صرفه تر می باشند. ویژگی هایی که در هر ساختمان مدنظر قرار می گیرد شامل زیبایی شناسی، کاربرد، سرعت ساخت و امنیت شده که اغلب سازه های هیبرید منجر به سازه هایی با کیفیت بالاتر می شوند. طبق تحقیقات صورت گرفته بر روی مقاومت جانبی سازه های هیبرید در دانشگاه اندوون قابهای شامل میانقاب که نوعی سازه هیبرید هستند ثابت کرده اند که بطورمتوسط در مهاربندی ساختمانها در مقابل بارهای جانبی درون صفحه موثر و کافی می باشند. در سال 2009،تییوون قابهای فولادی با میانقاب بتنی را مورد آزمایش و آنالیز قرار داد، نتایج بدست آمده نشان می دهد که این سازه شکل پذیر بوده و دارای سختی و مقاومت کافی می باشد. باتوجه به اینکه این سازه ها امروزه مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند و اینکه فلسفه فعلی اکثر آیین نامه های موجود ساختمانی، طراحی سازه ها برای بارهای قابل قبولی است که ممکن است در طول عمر سازه بر آن وارد شود و سازه ها را معمولا برای حوادث غیرطبیعی که می تواند موجب خرابی های فراگیر شوند طراحی نمی کنند [22]. 1-3- روش اجرای تحقیق در این پایان نامه قاب خمشی فولادی بهمراه میانقاب بتنی را با توجه به اهمیت وجود میانقاب و تاثیر خرابی پیشرونده بر آنها توسط نرم افزار المان محدود ansys مورد بررسی وتحلیل قرار داده-ایم. با استفاده از این نرم افزار، قاب خمشی فولادی را برای سازه 3 طبقه و 9 طبقه مدلسازی کرده و مورد مقایسه قرار دادیم تا اثر خرابی قاب خمشی بدون وجود خرابی میانقاب و تاثیر همزمان خرابی قاب خمشی و میانقاب بتن مسلح را بر آن بدست آوریم. با توجه به اثر دینامیکی که به دلیل حذف ناگهانی قسمتی از سازه بوجود می آید از تحلیل دینامیکی غیر خطی با توجه به دقت بالای آن نسبت به سایر تحلیل های سازه ای بهره بردیم تا موقعیت مناسب قرارگیری میانقاب بتنی حاصل گردد. در پایان درصد میزان خرابی سازه با توجه به اثر دینامیکی آن مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. 1-4- ساختار پایان نامه پایان نامه در4 فصل تنظیم شده است. فصل اول کلیاتی راجع به پایان نامه است که اهداف و ضرورت تحقیق در آن آمده است. فصل دوم به تعریف، مقایسه انواع میانقاب ها و بررسی انواع روش-های آنالیز میانقاب ها می پردازد. صحت سنجی میانقاب با نرم افزار المان مخدود ansys نیز در این فصل آمده است. در فصل سوم خرابی پیشرونده در آیین نامه های مختلف مورد مقایسه قرار گرفته و روش های تحلیل آن بیان شده است. همچنین در این فصل به مدلسازی میانقاب در قاب خمشی فولادی پرداخته می شود و نحوه چیدمان های متفاوت آن مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این تحلیل ها برای دو قاب خمشی 3 و 9 طبقه برای درنظرگیری پایداری سازه تا رسیدن به درصدی از خرابی سازه تحت اثر خرابی پیشرونده در قالب نمودارهایی به بحث و مقایسه گذاشته شده است. در پایان نیز پیشنهاداتی برای کارهای آینده آمده است.