بخشی از مقاله
چکیده:
خرابی پیش رونده پدیده ای است که در آن خسارت جزئی یا شکست موضعی باعث خرابی کل سازه یا قسمت زیادی از ان میشود به گونه ای که خرابی نهایی تناسبی با خرابی اولیه ندارد. به دلیل تنوع قابل توجه عوامل موثر در وقوع خرابی پیش رونده وعدم وجود اطلاعات کافی در سطح کشوری و جهانی، امکان گرد آوری آیین نامه ای جامع، در زمینه مباحث مر تبط با خرابی پیش رونده فراهم نگردیده است. در تحقیق حاضر ارزیابی خرابی پیش رونده در قابهای خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط و اتصالات نیمه گیرداری در حضور وعدم حضور میان قاب های آجری می باشد. جهت نیل به این هدف دو قاب15 و6 طبقه دو بعدی فولادی با سیستم قاب خمشی متوسط مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. . نتایج کلی حاکی از مناسب بودن رفتار میانقابهای بنایی در تحمل بارهای وارد بر مجموعه سازهای تحت شرایط مناسب و تسریع روند خرابی در صورت تحمیل خرابی قابل توجه به مجموعه سازهای میباشد. در نتایج خروجی این تحقیق مودهای نوسان سازه، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و باربری قائم مجموعه سازهای به عنوان پارامترهای اصلی نتیجه گیری انتخاب گردیده اند.
-1 مقدمه:
خرابی پیشرونده، پدیده ای است که طی آن، خسارت جزئی در یکی از اعضای سازه، باعث خسارت کلی در سازه می شود. در حقیقت، با گسیختگی موضعی در بخشی از سازه، پایداری کل سازه مورد تهدید قرار می گیرد. خسارت جزئی در عضو میتواند ناشی از انفجار، آتشسوزی، برخورد وسیله نقلیه به سازه، نشست ناگهانی و غیره باشد. این آسیب ها اغلب در مدت زمان کوتاه و به صورت دینامیکی به سازه اعمال می شود.1
-2 مدل سازی میان قاب آجری
به منظور جایگزینی دیوار های اجری که در قاب خمشی فولادی مورد مطالعه عملکردی به مانند مهار بند داشته باشد ومانع از حرکت جانبی قاب میگردند از المان های قطری در نرم افزار sap استفاده گردیده است.مدل سازی میانقاب های آجری با استفاده از المان قطری که دارای سختی محوری بوده وقابلیت تحمل نیروهای فشاری را ندارند مدل سازی ماکرو تلقی میگردد. در این روش از مدل سازی جزئیات مربوط به المان بنایی در نظر گرفته نمیشود.
شکل-1 شماتیکی از نحوه در نظرگیری المان های قطری در میانقابهای آجری
در این تحقیق مولفه سختی بدون بعد نسبی این المان ها با توجه به تئوری پیشنهاد شده توسط استفورد و اسمیت - 1966 - استخراج گردیده و ابعاد المانها مطابق با آیین نامه 274FEMA که برگرفته از تئوری پیشنهاد شده توسط مین استون و ویکس - 1970 - 2 می باشد، استحصال گردید. در روابط 1و2 به ترتیب معادلات مربوط به محاسبه مولفه سختی بدون بعد نسبی و عرض موثر پیشنهاد شده توسط استفورد- اسمیت و مین استون- ویکس که در محاسبات تحقیق حاضر نیز مورد استفاده قرار گرفته اند ارائه شده است. در روابط فوق Ewمدول الاستیسیته دیوار بنایی، tw ضخامت دیوار بنایی، زاویه بین قطر و طول دیوار بنایی،Ec مدول الاستیسیته ستونها، Ic ممان اینرسی ستونها، hw ارتفاع دیوار بنایی، h ارتفاع طبقه، L عرض دهانه، h سختی بدون بعد نسبی و w عرض موثر سیستم می باشند.
-3 مشخصات مدل های انتخابی:
در تحقیق حاضر از 16 مدل قاب دوبعدی 6 و 15 طبقه فولادی با شکل پذیری متوسط و با استفاده از ضوابط ویرایش چهارم استاندارد 2800، مباحث ششم و دهم مقررات ملی ساختمان تحلیل و طراحی گردیده است.
-4 تحلیل استاتیکی غیر خطی چند مرحله ای:
به منظور اعمال اثرات خرابی پیش رونده نیاز به انجام تحلیل چند مرحله ای وجود دارد که به دلیل لزوم بررسی وضعیت خرابی در المان ها انجام تحلیل غیرخطی استاتیکی چند مرحله ای نتایج مناسب تری خواهد داشت. این روش ترکیبی از چند مرحله تحلیل استاتیکی غیرخطی می باشد که برای انجام تحلیل هایی که در آنها نیاز به حذف المان-ها یا بررسی وضعیت سازه با تغییر در وضعیت بارهای وارد بر آن وجود داشته باشد بسیار مناسب است. تحلیل غیرخطی استاتیکی چند مرحله ای از منظر ماهیت انجام آن تفاوتی با تحلیل استاتیکی غیرخطی نداشته و تکرار چند مرحله ای از آن می باشد. لذا جهت انجام مطالعات حاضر نیاز به استخراج مولفه های مربوط به تحلیل غیرخطی استاتیکی وجود خواهد داشت. در این روش، بار جانبی استاتیکی در یک روند تحلیل غیرخطی، گام به گام افزایش یافته و تصویری از رفتار سازه ارائه می دهد که از رفتار الاستیک شروع شده و به
