بخشی از مقاله
چکیده
حملات مرگبار تروریستی در سالیان اخیر و امکان بمب گذاری و انجام عملیات انتحاری در نزدیکی اماکن شهری و بخصوص در برخی ساختمانهای حساس و شریان های حیاتی در حوزه پدافند غیرعامل، همچنین به دلیل قرار گرفتن کشورمان در منطقه خاص خاورمیانه و وجود جنگ های ویرانگر، ضمن وارد کردن خسارت های جانی و مالی به جامعه توجهات و ملاحظات ویژه ای می طلبد که منجر به توجه روز افزون مهندسی و بالا بردن مقاومت سازه در برابر بارهای انفجاری شده است.بدین منظور شناخت ماهیت این بار ها و رفتا سازه ای که تحت چنین بارهایی قرار می گیرند از اهمیت بالایی برخوردار است.از عوامل مهم در بررسی شناخت رفتار ساختمان های بنایی در برابر بارگذاری انفجار و بارهای پیش بینی نشده جانبی دیگر، چیدمان دیوار هایی بنایی و... می باشد. در این مقاله سعی شده است میزان تاثیر دیوار سازه ای بنائی یک آجره 25 سانتی متری با پیوند از نوع بلوکی - یک ردیف کله و یک ردیف راسته - همراه با شناژ قائم و افقی فوقانی و تحتانی نسبت به دیوار بدون شناژ در برابر اثر بار انفجار توسظ نرم افزار Abaqus بررسی و نتایج حاصله ارائه می گردد.
کلمات کلیدی:انفجار،پیوند،دیواربنائی،Abaqus
.1 مقدمه
امروزه با توجه به افزایش روز افزون عملیات خرابکارانه تروریستی در سراسر دنیا،طراحی ساختمانها در مقابل بارهای ناشی از انفجار بخصوص در برخی سازه های خاص و مسکونی و....در حوزه پدافند غیرعامل [1] مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است.هنگامی که یک انفجار رخ میدهد،انرژی بصورت ناگهانی و در زمان بسیار کوتاه - چند میلی ثانیه - آزاد شده و اثر این آزاد شدن انرژی به دو صورت تشعشعات حرارتی و انتشار امواج در فضا مشاهده می شود.افزایش فشار ناشی از موج انفجار می تواند بارهای بسیار بزرگتر از بارهایی که سازه برای آن طراحی شده بر سازه وارد کند و سبب بروز خسارات شدید در سازه شود.مقدار بار ناشی از موج انفجار و نحوه توضیع فشارهای حاصله بر روی سازه تابع هندسه و شکل سازه،موقعیت محل انفجار نسبت به سازه،مقدار تشدید موج در اثر تداخل با زمین،حفاظ یا خود سازه و خواص مواد منفجره می باشد برای محاسبه پارامترهای انفجار معمولا از قانونی به نام قانون فاصله مقیاس بندی شده استفاده می کنند.عمومی ترین روش قیاس گذاری انفجار روش هاپکینسون-کرانز یا ریشه سوم است که ابتدا توسط هاپکینسون - - Hopkinsonدر سال1919 و سپس توسط کرانز - - Kranzدر سال 1926 فرمول بندی شد.[3]
روابط دیگری نیز توسط نیومارک - - Newmarkو هنسن - 1961 - و هنریش - - 1979 - - Henrych جهت محاسبه بیشینه فشار انفجار ارائه شده است5]و.[4در راستای تحقیقات صورت گرفته دستورالعمل هایی نیز در زمینه طراحی ساختمانها و فضاهای شهری در برابر انفجار تدوین شده است.دستورالعمل TM 5-855-1 که در سال 1986 توسط دپارتمان نیروی زمینی ارتش آمریکا برای سازه های مقاوم در برابر انفجار تهیه شده است را میتوان به عنوان یکی از پیشگامان این دستورالعمل ها دانست که از اوایل دهه 50 میلادی به بعد تهیه و تکمیل شده است.در سال 1990 دستورالعملTM 5-1300 تهیه شد که بصورت گسترده توسط محققین و مهندسین مورد استفاده قرار گرفت .[6]نهایتا در سال 2008 دستورالعمل [7]UCF 3-340-02 که نسبت به دستورالعمل های پیشین جامعیت بیشتری داشته و نسخه به روز شده TM 1300-5 می باشد توسط دپارتمان دفاع آمریکا تهیه شد و امروزه غالبا به عنوان مبنای اصلی و تحقیقات در این حوزه مورد استفاده قرار می گیرد. این چنین دیده شده است که مطالعات انجام گرفته شده بیشتر در رابطه با بررسی اثر زلزله بر رفتار ساختمانهای بنائی می باشند.لذا در این پژوهش نحوه چیدمان دیوارهای آجری در ساختمانهای بنائی تحت بار انفجار و نقش شناژهای قائم و افقی در مقاومت دیوار مورد بررسی قرار می گیرد.
.2 مدل سازی و مصالح کاربردی
سازه مورد بررسی دیوار بنایی به ضخامت 25سانتی متری با چینش بلوکی با و بدون شناژ قائم که از پایین به زمین گیردار فرض شده است.سازه تحت اثر فشار یکنواخت و تابع زمان ضربه ای ناشی از یک انفجار بارگذاری شده ،تغییر شکل در آنها با توجه به نحوه چیدمان آجر - بلوکی - و شناژ بررسی میشود.
.1-2مدل سازی
به منظور مدل سازی دیوار بنایی از آنجا که روش مورد استفاده از نوع میکرو ساده سازی شده است ملات درز آن بصورت مستقیم مدل سازی نشده و تنها اثرات آن - اصطکاک و چسبندگی - در قالب تعریف اندرکنش بین آجرها شبیه سازی می گردد.به این ترتیب مقاومت فشاری ملات و اثر ترکیبی آن بر روی منشور بنایی به خودی خود در نظر گرفته می شود.بدلیل در نظر گیری این اثر باید بجای تعریف خصوصیات مکانیکی آجر بر روی آجرها خصوصیات مکانیکی منشور بنایی تعریف گردد. به منظور تعریف اند کنش بین آجرها،ابتدا به رفتار بین آجرهای مجاور پرداخته میشود.که رفتار بین آجرها ناشی از ملات بوده که دارای 2 خاصیت رفتاری می باشد.
-1چسبندگی در فازهای کششی و برشی -2اصطکاک در فاز برشی برای تعریف اندرکنش فوق الذکر در ابتدا باید رفتار مربوطه تعریف گردد،برای این منظور با استفاده از رفتار تماسی با نام Cohesion را نوع Contact انتخاب کرده و با انتخاب حالت Friction Penaltyمقدار .7 اعمال می شود.در ادامه با اعمال Normal Behavior اجازه نفوذ سطوح مجاور در هم داده نمی شود.وبا انتخاب قسمت Cohesive Behavior فاز الاستیک رفتار چسبندگی تعریف می شود.[2] سازه مورد نظر در این تحقیق دیواریست بنایی با چیدمان از نوع بلوکی به ابعاد طول 1 متر و ارتفاع 2 و عرض.22متر .این دیوار در حالت فاقد هر گونه شناژ-با شناژ افقی فوقانی و تحتانی-و سپس در حالت با شناژ قائم متصل به شناژ های افقی فوقانی و تحتانی مورد بررسی قرار گرفته اند.این شناژها با 4 عدد میلگرد راستای به قطر 10 میلی متر و خاموت 8 میلیمترمسلح شده اند.
