Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله ارزيابي پديده ستون كوتاه و شكست آن در زلزله و روشهاي مقابله با آن

$
0
0
 nx دارای 14 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : ارزیابی پدیده ستون كوتاه و شكست آن در زلزله و روشهای مقابله با آن چكیدهپدیده ستون كوتاه در طول زلزله‌های گذشته خسارات زیادی را متوجه ساختمانها نموده است این پدیده بعلت قرار گرفتن ساختمان در یك سطح شیبدار و ا محدود شدن ستون و ا دیوار با عناصرغیرسازه ای نظیر دیوارهای آجری و بازشوها و ا دراثر اختلاف سختی در یك تراز معین ( بعلت وجودعواملی نظیر اختلاف تراز طبقه، پله و تیر نیم طبقه ایجاد می‌گردد در ساختمانها قابهای باربر توسط دیوارهایی با مصالح بنایی پرمی شوند. این امر باعث افزایش سختی قاب شده و اگر توزیع سختی بصورت متقارن باشد به بهبود رفتار سازه منج ر می‌گرد د اما درعین حال در بعضی از دهانه ها بخصوص در قسمتهای بیرونی ساختمان، بعلت وجود بازشوها دیوارهای كوتاه درمجاورستونها ایجاد می‌شون د این مسأله باعث كوتاه دن طول موثر ستون و افزایش سختی آن می‌گردد در نتیجه ستون كوتاه به علت سختی بیشتر نیروی زلزله بیشتری را جذب نموده و به خرابی آن منجر می‌گردد پس نیاز به رعایت جزییات اجرایی مناسب جهت مقابله با این نیروی بزرگ و مخرب الزامی جلوه می‌كن د در این مقاله تأثیر وجود میانقاب كامل و رفتار ستون كوتاه و آثار مخرب آن در زلزله‌های گذشته بررسی شده و روشهای جدید مقابله با پدیده ستون كوتاه ارائه گردیده است.واژه‌های كلیدی : ستون كوتاه، میانقاب آجری، افزایش سختی، تحلیل خرابی، روشهای مقابلهمقدمهدر ساختمان ها معمولاً برای اینكه داخل ساختمان را از فضای بیرون جدا كنند از دیوارهای با مصالح بنایی استفاده می‌كنند كه در داخل قاب قرار می‌گیرنداگر چه وجود میانقاب باعث افزایش سختی كل سازه می‌شود اما این اثر همواره جنبه مث بت ندارد. این تغییر در سختی سازه باعث تغییرات قابل ملاحظه ای در رفتار آن می‌شود. یك حالت نامناسب، وجود دیوارهای كوتاهی است كه تا قسمتی از ارتفاع طبقه ادامه یافته اند. در این صورت قسمتی از ستون كه مجاور دیوار است، تقریباً به طور یكپارچه با دیوار عمل ن موده، ارتفاع مؤثر ستون كاهش و سختی آن بسیار افزایش می‌یابد. به تناسب این افزایش سختی، ستون متحمل نیرو‌های شدیدتری می‌شود. در اغلب سازه‌های بتنی ستون ها بعلت ناكارآمدی در شكل پذیری خمش و ضعف مقاومت برش یا خمش در مقاطع بحرانی ( عمدتاً ناشی از كمبود ف ولاد عرضی و یا طول وصله فولاد طولی ) آسیب پذیرترین اعضاء بوده اند. تجربه نشان داده است كه یكی از دلایل مهم خرابی سازه‌های دارای میانقاب، پدیده ستون كوتاه می‌باشد. در زلزله‌های گذشته در ساختمان‌های بتنی كه دارای ستون هایی با ارتفاع‌های مختلف هستند خسارات وارده به ستون‌های كوتاه تر بیشتر از ستون‌های بلند تر بوده است. ستون‌های كوتاه بطور وسیعی در ساختمان‌های شهری بوجود می‌آیند. تراز پاركینگ ها، قرارگیری ساختمان در شیب‌های تند، ستون‌های واقع در نیم طبقه ها و ستون‌های حد فاصل پنجره‌های بزرگ از جمله مهمترین محل‌های تشكیل ستون‌های كوتاه هستند. دو نمونه از ساختمان‌های با ستون كوتاه شامل ساختمان هایی كه بر روی زمین شیب دار قرار گرفته اند و ساختمان هایی كه دارای نیم طبقه می‌باشند در شكل 4 نشان داده شده است. در شكل 5 پدیده ستون كوتاه در ساختمان‌های با اختلاف تراز مشاهده می‌گردد. رفتار ضعیف ستون‌های كوتاه بنا به این حقیقت است كه در زلزله، یك ستون بلند و یك ستون كوتاه با مقطع عرضی یكسان، با تغییر مكان یكسان حركتی افقی می‌نمایند. با این حال، ستون كوتاه در مقایسه با ستون بلند سخت تر است و نیروی زلزله بیشتری جذب می‌نماید، با توجه به رابطه سختی چنانچه طول ستون نصف گردد، سخ تی ستون و در نتیجه جذب نیروی زلزله 8 برابر می‌شود. سختی یك ستون به معنای مقاومت در برابر تغییر شكل می‌باشد. هر چه سختی بیشتر باشد، نیروی بیشتری برای تغییر شكل آن لازم می‌باشد. اگر یك ستون كوتاه به طور مناسب برای چنین نیروی بزرگی نامیده « اثر ستون كوتاه » طراحی نشود، می‌تواند خسارت مهمی را در طول زلزله متحمل شود، این رفتار می‌شود.[ 3] با توجه به ابعاد سطح مقطع ستون و بر حسب ارتفاع بخش ستون كوتاه، مكانیزم‌های گوناگونی برای شكست آن وجود دارد. اگر ارتفاع ستون كوتاه، بسیار كم باشد ( در مقایسه با ابعاد مقطع ستون )، شكست برشی رخ می‌دهد كه به ترك‌های قطری و یا خردشدگی شدید بتن منجر می‌گردد اما اگر ستون باریك باشد و یا ارتفاع دیوار زیاد نباشد، شكست ایجاد شده در ستون به صورت خمشی خواهد بود ( تصویر 8). خردشدگی بتن بر اثر نیرو‌های شدید برشی در حضور نیروی فشاری زیاد در تصویر 9 نشان داده شده است. نیروی فشاری به همراه نیروی برشی باعث كمانش میلگردهای طولی شده است. تصویر 8 : شكست خمشی ستون كوتاه تصویر 9 : خردشدگی بتن و ترك‌های قطرینتایج برخی آزمایشاتدر یك آزمایش یك قاب با دهانه 5 متر و ارتفاع 3 متر را برای سه حالت قاب، قاب مركب و قاب با دیوار كوتاه ( نصف ارتفاع قاب ) مورد بررسی قرار گرفت و ملاحظه شد كه رفتار سازه با میانقاب كامل با دو حالت دیگر تفاوت زیادی دارد بدینصورت كه جابجایی نسبی طبقه ( % از ارتفاع ) در طول زمان در حالت قاب پركننده بطور هماهنگ و یكسان بوده در حالیكه در دو حالت قاب و ستون كوتاه این جابجایی بیشتر می‌باشد اگر چه جابجایی طبقه برای هر دو حالت قاب بدون دیوار و قاب با دیوار كوتاه، تقریباً یكسان است، 1/ اما باید توجه نمود كه مقدار تغییر مكان نسبی در حالت اول ( ستون سه متری ) نصف حالت دوم ( ستون 5 متری ستون كوتاه ) می‌باشد. در نتیجه انتظار می‌رود كه در این سازه میزان خرابی در حالت وجود دیوار كوتاه، بیشتر باشد. علاوه بر آن، ملاحظه می‌شود خرابی سازه ای در حالت میانقاب كامل، كمتر از دو حالت دیگر می‌باشد كه نشان دهنده اهمیت پدیده ستون كوتاه در خرابی سازه‌های دارای قاب مركب است.رفتار ستون كوتاه عملكرد ستون‌های كوتاه به هنگام وقوع زلزله بسیار تأثیرگذار بر پایداری و ناپایداری سازه می‌باشد. در قسمت‌های مختلف ی از ساختمان پدیده ستون كوتاه رخ می‌دهد. زمانی كه یك ساختمان بر روی زمین شیب دار قرار دارد ( شكل 4 الف ) در طول تكان‌های زلزله تمام ستون ها دارای تغییر مكان افقی یكسانی به همراه دال سقف در یك تراز معین می‌گردند ( این عمل دیافراگم كف صلب نامیده می‌شود. ) اگر ستون‌های كوتاه و بلند در یك تراز طبقه بوجود آیند ستون‌های كوتاه نیروی زلزله چند ین برابر بیشتری جذب كرده و متحمل خسارت بیشتری در مقایسه با ستون‌های بلند می‌گردند. همچنین پدیده ستون كوتاه در ستون هایی كه به تراز نیم طبقه برخورد می‌نمایند یا دال زیر شیروانی كه بین دو سقف اضافه می‌شود، اتفاق می‌افتد. یك موقع یت خاص دیگر برای رخ دادن پدیده ستون كوتاه در یك ساختمان وجود دارد. چنانچه دیواری ( بنایی یا بتن آرمه ) با ارتفاع ناقص به منظور ایجاد بازشو در ارتفاع باقیمانده در نظر گرفته شود، ستون‌های مجاور به علت وجود این دیوار ها رفتاری به صورت ستون كوتاه از خود نشان می‌دهند. در بسیاری از موارد، سایر ستون ها در همان طبقه به علت عدم وجود دیوار‌های متصل به آنها دارای ارتفاع كامل می‌باشند، زمانی كه دال كف در طول زلزله تغییر مكان افقی می‌دهد، انتهای بالای ستون‌های كامل دچار همان تغییر مكان می‌شوند. با این حال، دیوار‌های سخت حركت افقی بخش پائینی ستون كوتاه را محدود می‌كنند و ستون در ارتفاع كوتاه خود در مجاورت پنجره ( بازشو ) تغییر شكل كامل می‌دهد. از طرف دیگر، ستون‌های كامل در كل ارتفاع تغییر شكل می‌دهد. از آنجایی كه ارتفاع مؤثری كه یك ستون كوتاه آزادانه می‌تواند خم شود كوچك است، نیروی زلزله بیشتری در مقایسه با ستون كامل جذب می‌نماید. در نتیجه ستون كوتاه خسارت بیشتری متحمل می‌شود. شكل 11 ترك خوردگی X در یك ستون مجاور با دیوار هایی با ارتفاع ناقص را نشان می‌دهد. در شكل 12 نیز پدیده ستون كوتاه در دیوار آجری به علت محدود شدن توسط دیوار‌های با ارتفاع ناقص مشاهده می‌گردد   اساس طراحی سازه‌های بتن مسلح در برابر زلزله و مقایسه آن با رفتار ستون كوتاهطبق ضوابط طراحی• انعطاف پذیری و قابلیت جذب انرژی و شكل پذیری در نظر گرفته شود• تیر باید قبل از ستون به حالت تسلیم برسد.• شكست خمشی قبل از شكست برشی اتفاق بیافتد.• اتصالات از اعضاء اتصال دهنده خود باید قویتر باشند. • از شكست برشی در ستون و تیرها و یا لغزش میلگردهای مهاری یا شكست پانل اتصالات كمانش میلگرد فشاری و; جلوگیری شوددر حالیكه رفتار حاكم ب ر ستون‌های لاغر تحت بارگذاری جانبی ایجاد مفصل خمشی است اما در ستون‌های كوتاه به برش نهای ی خواهد رسید قبل از اینكه مفصل خمشی در آن بوجود آید در واقع ظرفیت خمشی عضو بطور قابل ملاحظه ای از ظرفیت برشی بیشتر می‌شود و شكست از ن وع برشی خواهد بود و در قاب‌های ب ا تیر قوی و ستون ضعیف تحت بارگذاری جانبی شكست و تسلیم قاب با ستون شروع می‌شود و اگر ستون‌های ضعیف كوتاه باشند سازه در مد غیر شكل پذیر می‌شكند و در واقع تخریب بسیار ت رد و سریع می‌باشد. ملاحظه می‌شود كه تناقضات زیادی بین اصول طراحی و رفتار ستون كوتاه وجود دارد. راه حلبازشو ها علاوه بر اینكه می‌توانند بدلیل عملكرد جدای از سازه به هنگام وقوع زلزله مشكل ساز شوند در بسیاری از اوقات موجب تشكیل ستون كوتاه یا طبقه نرم می‌شوند. بنابراین در ساختمان‌های جدید از پدیده ستون كوتاه تا حد امكان در طول فاز طرح معماری باید اجتناب گردد. زمانی كه نتوان از ایجاد ستون كوتاه جلوگیری كرد این پدیده باید در طراحی سازه ای لحاظ گردد ( جزئیات اجرایی ویژه ) در ستون هایی كه قسمتی از آن با دیوار بتنی پوشیده شده است در تمام قسمت آزاد ستون باید آرماتورگذاری ویژه اجرا شود. آرماتورگذاری محصور كننده خاص ( مثلاً تنگ‌های بسته با فواصل نزدیك ) باید در ستون كوتاه در بالا و پایین به صورت قائم با یك فاصه معین ( شكل 14 ) باشد. ادامه خواندن مقاله ارزيابي پديده ستون كوتاه و شكست آن در زلزله و روشهاي مقابله با آن

نوشته مقاله ارزيابي پديده ستون كوتاه و شكست آن در زلزله و روشهاي مقابله با آن اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>