دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد“M.Sc” مهندسی عمران- سازه
عنوان:
بررسی اندکنش میانقاب و قاب در قابهای فولادی
چکیده:
این سمینار شامل نتایج تجربی و آزمایشگاهی Mander و همکارانشان در سال 1993 از سه نمونه قاب فلزی همراه با میانقاب است. نمونه های تهیه شده با قاب فلزی با اتصالات پیچی در مقیاس واقعی تهیه گردیده. مصالح استفاده شده در میانقاب ها از آجر رسی می باشد و آزمایشات زیر بارهای شبه استاتیکی سیکلی در داخل پلان انجام گردید. هر یک از نمونه های مورد آزمایش با ملات یا تور سیمانی بهسازی شده و مورد آزمایش قرار گرفته و با نمونه های دیگر مقایسه شده اند. همه نمونه ها برای تغییر مکان نسبی حداکثر 1/5% در حالت رفت و برگشت آزمایش شده اند. نتایج این آزمایشات نشان می دهد که وجود میانقابها به مقدار زیادی سیستمهای سازه ای را مقاوم و سخت می کند و در مقایسه سیستمهای با میانقاب نسبت به بدون میانقاب 20 بار صلب تر و 5 بار مقاوم تر ( تا تغییر مکان 1/5%) هستند. واضح است که وجود میانقابها نمی تواند در ارزیابی مقاومت و انعطاف پذیری سازه ها نادیده گرفته شود.
مقدمه:
روش های رایج در طرح و آنالیز ساختمانها معمولا بر این پایه استوار است که یک اسکلت باربر مشتمل بر قابهای فلزی و یا بتنی، وظیفه حمل بارهای قائم و افقی را بر عهده داشته و در صورت لزوم برای نیروهای افقی مثل باد یا زلزله از مهاربند، دیوار برشی و یا سیستمهای مشابه استفاده می گردد. در این میان از اثر دیوارهایی که درون قالبهای ساختمان قرار می گیرند، مخصوصا اگر این دیوارها از مصالح بنایی غیر مسلح باشند غالبا صرف نظر می شود. به عبارت دیگر اینکه برای اینگونه دیوارها هیچگونه نقش سازه ای در محاسبات در نظر گرفته نمی شود، با یان وجود پژوهشگران بررسی های زیادی در این زمینه انجام داده اند و به این نتیجه رسیده اند که وجود میانقابها در داخل قابهای فلزی و یا بتنی موجب تغییرات عمده ای در سختی، مقاومت و رفتار کلی ساختمانها ایجاد می کند که چشم پوشی از این اثرات واقعیت سازگار نیست. این نوع قابها، همراه با میانقاب را می توان قاب مرکب در نظر گرفت زیرا که خواص قاب مرکب با جمع ساده خواص قاب سخت و دیوار تنها به خواص مکانیکی نظیر سختی، مقاومت، نرمی و شکل پذیری و …بدست نمی آید، بلکه از اندرکنش قوی و پیچیده قاب و میانقاب بدست می آید. این اندرکنش باعث افزایش چشمگیر سختی ، مقاومت و ظرفیت میرائی یا استهلاک انرژی ارتعاشی می شود. از نظر دیگر، چون میانقاب در سختی سازه اثر مستقیم داشته و نیروهای وارده بر ساختمان در اثر زلزله بستگی زیادی به پریود آن ساختمان دارد و پریود نیز با توجه به سختی و جرم آن بدست می آید، در نتیجه دور از واقعیت یک ساختمان است که مهندس محاسب نیروهای غیر واقعی را برای آنالیز آن فرض نماید. بنابراین از این نظر نیز اهمیت در نظر گرفتن نقش سازه ای میانقاب، بیشتر مشخص و توجیه پذیر می شود. چنین به نظر می رسد که دلایل مهمی که برای اغماض اثر سازه ای میانقاب ذکر می نمایند قابل توجه باشد. کاربری ساختمانها ممکن است در آینده تغییر نماید که در آن صورت موجب افزایش یا کاهش میانقاب شود. به علت شکل پذیری زیاد ساختمانها به خصوص ساختمانهای فلزی و شکل پذیری کم دیوارها بخصوص اگر مصالح بنایی غیر مسلح باشند می توانددلیل دیگری بر چشم پوشی از رفتار میانقابها باشد. ترد بودن مصالح بنایی بکار رفته و یا ضعف کیفیت مصالح ملات و آجر و عدم اتصال مناسب دیوار با ستونهای جانبی و تیرهای بالایی و پایینی میانقاب دلایلی برای کم اهمیت شمردن میانقابها می شود. با این وجود، ضرورت توجه به نقش میانقاب بسیار حائز اهمیت است. وجود میانقابها می تواند اثرات مخربی از جمله ایجاد شکس برشی در ستون ها بدلیل کوتاه شدن طول ستونهای اطراف میانقابها دارای بازشو و نیز ایجاد، پیچش های شدید در قاب بدنبال داشته باشد. لذا در نظر گیری میانقابها در طراحی حائز اهمیت بوده و در رفتار واقعی سازه و تسلیم اعضا و تعداد مفاصل ضمیری تأثیر گذار می باشد. میانقاب به عنوان عنصری که وزنش به سازه تحمیل شده است بایستی برای بالا بردن مقاومت سازه ، از آن در جهت بهبود عملکرد سازه استفاده نمود. با توجه به وزن زیاد میانقابها از یکسو و نقش بسیار چشمگیر آنان در افزایش مقاومت جانبی سازه از سوی دیگر، کاملا منطقی است که در طراحی لرزه ای به کار گرفته شوند. از سوی دیگر بایستی سختی میانقاب در ساره مورد توجه قرار گیرد تا از پیچشهای ناخواسته جلوگیری شود. از طرفی وجود میانقاب در یک یا چند دهانه و خالی ماندن بقیه دهانه ها سختی را چنان زیاد می کند که عمده نیروی زلزله جذب دهانه شده، بقیه دهانه ها بی اثر می شوند. در قالبهای بتنی این نیروی تمرکز یافته موجب عکس العمل شدید میانقاب در برابر قاب شده، ستون بتنی در محل اتصال خرد می کنند در حالی که در صورت آگاهی طراح از اثر میانقاب، حتما ستون با گذاشتن اضافی در محل اتصال تقویت می شود.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند