مقاله ترمیم و مقاوم سازی ساختمان

دانلود مقاله ترمیم و مقاوم سازی ساختمان

مقاوم سازی ساختمان های فلزی موجود با کاهش مقطع بال ‏
چکیده :‏
قبل از زلزله نر تریج ، تصویر بر این بود که سازه های دارای قاب خمشی فولادی دارای رفتار ‏مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشند ، اما پس از وقوع زلزله نر تریج بر اثر تحقیقات ، مشخص ‏شد که بیشتر اتصالات بعلت ترک خوردگی جوش بدون داشتن شکل پذیری مناسب دچار ‏شکست صلب شده بود . برای جلوگیری از ترک خوردگی جوش و در نتیجه شکس ترد اتصال ، ‏می توان از دو روش عمده بهره جست . یکی تقویت اتصال ر ناحیه اتصال تیر به ستون ‏ می ‏باشد . مشکل عمده این روش ازایش لنگر وارده به ستون است . ر.ش دوم ، تضعیف تیر در ‏ناحیه نزدیک اتصال می باشد . در این روش میزان کاهش مقطع به حدی است که باعث انتقال ‏مفصل پلاستیک از بر ستون به داخل تیر می شود . این بدان علت است که بال پایینی معمولا ‏در دسترس بوده و در داخل دال بتنی قرار ندارد . در این مقاله با استفاده از نرم ازار ‏ANSYS‏ به ‏بررسی این مدلها پرداخته شده است . ‏
کلید واژ ه ها : اتصال ‏RBS‏ ، اتصال ‏SMF‏ ، مفصل پلاستیک ، منحنی هیسترسیس ، چشمه ‏اتصال ‏

مقدمه : ‏
پس از زلزله نر تریج ، خرابیهای بسیاری در سازه های فولادی که دارای قاب خمشی فولادی ‏ویژه بودند رخ داد . این خرابیها نشان دهنده ضعف این سیستم در برابر زلزله بود . در ‏صورتیکه تا پیش از زلزله نر تریج تصور بر آن بود که سازه های دارای قاب خمشی ویژه دارای ‏رفتار بسیار مناسبی در هنگام وقوع زلزله می باشد . اما مشاهده شد که عدم توجه به نحوه تشکیل ‏مفصل پلاستیک باعث تشکیل مفصل پلاستیک در بر ستون گشته و در نتیجه تمرکز تنش ‏زیادی در انتهای تیر و در ناحیه اتصال تیر به ستون ایجاد شده و بالطبع تمرکز کرنش در این ‏ناحیه ایجاد می شود . با توجه به این نکته که جوش متصل کننده بال تیر به بال ستون دارای ‏رفتار ترد و شکننده می باشد و قادر به تحمل کرنشهای بالا نمی باشد ، در نتیجه این جوشها بر اثر ‏نیروی زلزله اعمال شده دارای شکستگی شده و بعث جدا شدن تیر از ستون می شود . ‏

در نتیجه به علل ذکر شده در بالا قابهای خمشی ویژه (که با روابطی که در آیین نامه های قبل از ‏زلزله نر ریج بیان شده بود طراحی شده بود) رفتار خوبی از خود نشان نداد . حتی اسختمان هایی ‏که برای استفاده بی وقفه و با کیفیت مناسب طراحی شده بودند نیز نتوانستند در برابر زلزله ‏مقاومت کنند و آسیب دیدند . ‏
با توجه به استفاده فراوان از قابهای خمشی فولادی در طراحی های لرزه ای سازه ها ، و با توجه به ‏این نکته که این سازه ها بر اساس ضوابط و آیین نامه هایی طراحی شده است که ضوابط ‏مربوط به نحوه تشکیل مفصل پلاستیک و نحوه گسترش آن را مورد بررسی قرار نداده اند ، در ‏نتیجه پس از زلزله نر تریج تحقیقات به سمت افزایش شکل پذیری اتصالات صلب پیش ‏رفت و به طور کلی اتصالات پس از زلزله نر تریج ‏‎(Post-Northridge)‎‏ شکل گرفت . در این ‏اتصالات هدف به طور عمده انتقال مفصل پلاستیک به داخل یر و به یک فاصله معین از بر ‏ستون می باشد . بگونه ای که با دور ساختن مفصل پلاستیک از بر ستون ، باعث کاهش تمرکز ‏کرنش بوجود آمده در ناحیه جوش می شوند و در نتیجه باعث کاهش در میزان ترک خوردگی ‏جوش و بالطبع کاهش شکست ترد در اتصال می شوند . روش های متعددی برای انتقال مفصل ‏پیشنهاد گردید . در حالت کلی این روشها به دو دسته عمده تقسیم می شود : ‏و………..