بررسی طرح مقاوم سازی سازه های بتنی جهت جلوگیری ازخرابی پیشرونده ناشی از گسیختگی همزمان دو ستون مجاور با استفاده از کابل و قاب فلزی

یکی از چالش هایی که امروزه ساختمان ها را تهدید می کند بحث خرابی پیشرونده در اثر زلزله، انفجار و آتش سوزی می باشد. انتشار یک گسیختگی موضعی از المانی به المان دیگر که سرانجام منجر به گسیختگی قسمتی یا کل ساختمان می شود، خرابی پیشرونده می باشد. با توجه به اهمیت جلوگیری از خرابی پیشرونده در طراحی سازه های جدید و همچنین مقاوم سازی سازه های ساخته شده روش جلوگیری از خرابی پیشرونده با استفاده ازکابل های قایم آویزان شده از کلاهک فولادی مهاربندی شده ی قرار گرفته در بالای ساختمان به منظور انتقال بارهای پسماند در جهت رو به بالا و بازپخش بارها به ستون های کناری، که روشی نوین می باشد نیاز به بررسی دقیق تر دارد. در این تحقیق عملکرد این طرح مقاوم سازی بر روی یک سازه بتنی 10 طبقه با سیستم قاب خمشی ویژه مورد بررسی قرار گرفته و ستون های سازه در مدل المان محدود به صورت جداگانه در موقعیت هاو طبقات مختلف و همچنین حالت دو ستون مجاور در طبقه همکف حذف گردیده و پاسخ سازه ای به دست آمده با حالت سازه ی بدون طرح مقاوم سازی مقایسه شد. همچنین میزان تاثیرگذاری مقاومت مصالح مصرفی در سازه بتن مسلح شامل بتن و فولاد بر روی طرح پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدلسازی عددی و بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر پاسخ کلی سازه در این تحقیق از مدل المان محدود و نرم افزار SAP 2000 استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده از آنالیزها و مقایسه مقادیر مربوط به چرخش تیرها و تغییر شکل ها با معیارهای مورد پذیرش در آیین نامه های مربوطه مشاهده گردید که ساختمان طراحی شده بر اساس ACI پس از حذف ستون ها دچار خرابی پیشرونده می شود، ولی در ساختمان مقاوم سازی شده در همه حالات حذف ستون در طبقات مختلف و همچنین در دو حالت حذف همزمان دو ستون مجاور هیچ المانی دچار گسیختگی نشده است و انسجام و یکپارچگی سازه ای در ساختمان مورد نظر پس از حذف ستون ها در موقعیت هایی که در آیین نامه ها مشخص شده اند، بدون صدمه باقی می ماند. همچنین مشاهده گردید که افزایش مقاومت فشاری بتن تاثیری در جلوگیری از وقوع خرابی در طرح پیشنهادی نخواهد داشت ولی افزایش مقاومت کششی فولاد در اعضا، مانع از گسیختگی سازه شده است. با استفاده از این تحقیق و نتایج بدست آمده کارآمدی طرح مقاوم سازی مذکور برای مقاوم سازی ساختمان ها به اثبات می رسد.

کلیدواژه ها:

خرابی پیشرونده ، کابل و قاب فلزی ، آنالیز دینامیکی غیر خطی ، مسیر بار جایگزین.