بررسی اثر دیوارهای پرکننده در ایجاد ستون کوتاه در قاب‌های بتنی (مطالعه‌ی موردی)
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهمحمدرضا تابش پور 1 , سودابه طاهری 2
1 - عضو هیأت علمی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2 - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد اموزش عالی زند شیراز
کلید واژه: تحلیل استاتیکی غیرخطی, ستون کوتاه, دیوار پرکننده,
چکیده مقاله :
به علت استفاده زیاد از دیوارهای پرکننده در ساختمان‌های متعارف، بررسی اثر دیوار پرکننده بر رفتار سازه در هنگام زلزله موضوعی کاربردی و مهم است. یکی از حالت‌های نامناسب در رابطه با قاب‌های میان‌پر، وجود بازشوهای سراسری در برخی سازه‌های بتنی است که منجر به وجود آمدن ستون کوتاه می‌شود. قسمتی از ستون که مجاور دیوار است، تقریباً به طور یک‌پارچه با دیوار عمل کرده و منجر به کاهش ارتفاع ستون می‌شود، در نتیجه سختی ستون بسیار افزایش می‌یابد. به تناسب این افزایش سختی، ستون متحمل نیروهای شدیدتری می‌شود. در این مقاله با مدل‌سازی و تحلیل پوش‌آور، یک مدل 4 طبقه 3 دهانه بتن مسلح با آرایش متفاوت دیوارهای پرکننده در طبقات و در نظر گرفتن دیوارهای کوتاه در طبقه هم‌کف پدیده‌ی ستون کوتاه در نرم‌افزار ایتبس مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفته شده است. و هم‌چنین ظرفیت لرزه‌ای سازه با روش‌های معتبر بر اساس روش طیف ظرفیت پیشنهاد شده توسط ATC40، محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش سختی، نیروی برشی بیشینه وارده به ستون به دلیل حضور دیوار پرکننده تحت بار زلزله طرح، حدود 50 درصد نسبت به قاب بدون دیوار پرکننده افزایش خواهد داشت، هم‌چنین مقدار اختلاف سختی در قاب با و بدون دیوار پرکننده در مدل مورد بررسی حدود 70 درصد می‌باشد که با پیش‌بینی این رخداد و طراحی مناسب می‌توان از آسیب‌های غیرقابل جبران جلوگیری کرد.
Owing to the common use of infill walls in conventional buildings, it is a practical and important topic to investigate the effect of infill walls on the behavior of structures during earthquakes. One of the disadvantages of infilled frames is the presence of large window openings in some of the reinforced concrete frame buildings, which results in the short column phenomenon. The part of the column that is adjacent to the wall is almost integrated with the wall and leads to a reduction in the height of the column. Therefore, the lateral stiffness increases considerably. With increasing stiffness, the lateral force applied to the column also increases. In this study, a 4-story, 3-span reinforced concrete model with a different arrangement of infill walls in the stories and considering short walls on the ground floor, the short column phenomenon has been investigated in ETABS software. Also, the seismic capacity of the structure has been calculated by valid methods based on the capacity spectrum method proposed by ATC40. The results indicate that with increasing stiffness, the maximum shear force applied to the column due to the presence of the infill wall under the designed earthquake load will increase by about 50% compared to the frame without the infill wall. Furthermore, the amount of stiffness difference in the frame with and without infill wall in the analyzed models is about 70%, which can prevent irreparable damage by predicting this event and proper design.
_||_