ارتقای تاب آوری دیوار برشی بتن آرمه با استفاده از المان تعویض پذیر کمانشتاب
دیوار برشی دیواری است که برای مقاومت در برابر اثر توام تلاش محوری، تلاش خمشی و تلاش برشی ناشی از بارهای قائم و بار زلزله طراحی میشود. سیستمهای باربر لرزهای دیوار برشی بتنآرمه، با توجه به شکلپذیری زیاد و سختی بالا به طور گستردهای در سازههای بلند اعم از فولادی و بتنی استفاده میشوند. این نوع سیستمهای باربر لرزهای، در زلزلهها عملکرد مناسبی از خودشان نشان دادهاند. اما عمده مشکل این نوع دیوارها خرابی و خردشدگی بتن در پای دیوار و کمانش آرماتورهای این ناحیه است، که تعمیر و بهبودپذیری سازهها را بعد از زلزله دچار مشکل میکند و حتی در مواردی سازه را به طور کلی از سرویسپذیری خارج میکند. اگر یک قطعه تعویضپذیر در پای دیوار که تمرکز خرابی در آن ناحیه است قرار داده شود، عملکرد سازه به مقدار قابل توجهی بهبود میپذیرد و باعث میشود با جایگزین کردن سریع قطعه تعویضپذیر جدید، هزینهها و مدت زمان تعمیر سازه بعد از زلزله به مقدار قابل توجهی کاهش یابد و سازه به یک سازه تابآور تبدیل شود. در این تحقیق عملکرد یک قطعه تعویضپذیر فولادی در پای دیوار برشی بتنآرمه در سازههای فولادی بررسی و با نمونه دیوار برشی بتنآرمه متداول مقایسه شده است. به همین منظور قابهای 6 و 12 طبقه با سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتنآرمه با و بدون المان مرزی فولادی در نرمافزار Seismostruct2020 مدل شدهاند و تحلیلهای غیرخطی همچون تاریخچه زمانی دینامیکی و دینامیکی افزایشی روی قابها انجام شده است. در این پژوهش پارامترهای طراحی همچون ضریب اضافه مقاومت، ضریب شکلپذیری و ضریب رفتار سازه با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی محاسبه گردیده اند. همچنین منحنیهای هیسترزیس قابهای 6 و 12 طبقه در هر دو حالت ترسیم و سطح زیر منحنیها محاسبه شده است. نتایج نشان میداد با اضافه شدن المان مرزی فولادی به دیوار برشی بتنآرمه رفتار سازه بهبود یافته و شکلپذیری افزایش مییابد به نحوی که ضریب رفتار قاب مجهز به مهاربند کمانشتاب در ساختمان 6 طبقه، 30 درصد و در ساختمان 12 طبقه 20 درصد افزایش یافت.
علی رضوی طباطبایی
علی مردانی