بخشی از مقاله
چکیده
ساختمانهای آجری کلاف بندی شده به عنوان سازه های متداول در کشور جمهوری اسلامی ایران و بعضی کشورها از قبیل آمریکای لاتین و کشورهای در حال توسعه به دلیل سادگی و هزینه کم در اجرا و در دسترس بودن مصالح در حال اجرا و یا موجود می باشند. تجربه از زلزله های گذشته نشان داده است که در صورت عدم رعایت جزئیات مناسب اجرایی این نوع سازه ها می تواند در برابر زلزله تا حد فروریزش آسیب پذیر باشند. جدا از بحث اجرا، به دلیل پیچیدگی در امر مدلسازی و رفتار پیچیده و ارتوتروپ و ناهمگن بودن مصالح آجری، امکان مدلسازی عددی غالبا وجود ندارد و بیشتر طراحی ها به صورت توصیه ای از آیین نامه های موجود مانند استاندارد2800 انجام می گردد.
از موارد توصیه ای موجود می توان به حداقل مقدار دیوار سازه ای یا دانسیته دیوارها اشاره نمود. در این پژوهش با استفاده از مدل رفتاری موجود دیوار آجری کلاف بندی شده و نرم افزارOpensees به ارزیابی لرزه ای دانسیته دیوارها آجری کلاف بندی شده پرداخته می شود.
در این خصوص پلانهای متداول در دو سطح یک طبقه و دو طبقه با ضخامت دیوارها 22 و35 سانتی متر و مقاومت کششی واحد بنایی 0/1، 0/15 و0/25 مگاپاسکال مورد مطالعه قرار گرفته است.با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی و روش طیف ظرفیت نقطه عملکرد سازه ها بر اساس طیف طراحی استاندارد 2800 بدست می آید.در نهایت با استفاده از معیارهای حدی موجود برای سازه های آجری کلاف بندی شده سطح عملکرد هر یک از مدل های عددی مشخص گردیده و با استفاده از نتایج بدست آمده می توان سطح عملکردو خرابی حاصل از زلزله طرح را در اینگونه سازه هابا توجه به دانسیته دیوار ها و مقاومت کششی ملات پیش بینی کرد.
-1 مقدمه
بیش از یکصد سال است که سازه های کلاف بندی شده به عنوان یک تکنولوژی در امر ساخنمان سازی پدیدار شده است.دسترسی آسان به مصالح،اجرای ساده و هزینه پایین اجرایی از جمله مواردی هستند که اجرای این نوع ساختمان ها را توجیه می کند.ساختمان های آجری کلاف بندی شده تشکیل شده است از دیوارهایی با مصالح بنایی عموما با ضخامت بیشتر از 20 سانتی متر به همراه کلاف های قائم و افقی در چهار طرف هر دیوار بنایی که عموما از جنس بتن مسلح می باشد.اعضای قائم به عنوان کش ستون هایی عمل می کنند که شباهت به ستون در قاب های بتن مسلح دارند با این تفاوت که سطح مقطع کوچکتری را دارا می باشند.اعضای افقی نیز کش تیرهایی هستند که شباهت به تیر های بتن مسلح در سازه های قابی دارند اما باید توجه داشت که این اعضا تیر و ستون نیستند.
تجربه از زلزله های گذشته مانند زلزله پرو - Brezev, 2007 - آسیب پذیری لرزه ای اینگونه سازه ها را نشان می دهد. لازم به ذکر است این نوع سازه ها بیشتر به صورت تجربی و توصیه ای طراحی می شود و کمتر به رفتار و عملکرد اینگونه سازه ها پرداخته می شود.در این پژوهش با نگرش عملکردی به ساختمان های آجری کلاف بندی شده عملکرد و خرابی اینگونه سازه ها در زلزله طرح بررسی و رفتار لرزه ای تا حد قابل قبولی پیش بینی می شود.
روش تحقیق:
در این پژوهش با استفاده از نتایج عددی رنجبران - - Ranjbaran et al,2012 در مورد دیوارهای آجری کلاف بندی شده،دو پلان به صورت یک طبقه و دو پلان به صورت دو طبقه در نرم افزار Opensees 2,4,0 مدل شده و تحلیل استاتیکی غیر خطی بر روی مدل ها صورت گرفته است. با استفاده از فصل هشتم ATC-40 نقطه عملکرد هر یک از سازه ها با توجه به فرضیات ارائه شده بدست می آید. با استفاده از معیار حدی الکوکر - Alcocer et al 2004 - که برای سازه های آجری کلاف بندی شده در سه سطح توانایی سرویس،توانایی تعمیر و حالت ایمنی ارائه گردیده، عملکرد هر یک از سازه ها تعیین و طبقه بندی می شود. در نهایت با استفاده از نتایج طبقه بندی شده و فرضیات ،می توان عملکرد لرزه ای اینگونه سازه ها را تا حد قابل قبولی پیش بینی کرد.
مشخصات مدل های:
در این پژوهش سه پلان مورد بررسی قرار گرفته است.دو پلان در دو سطح یک طبقه - شکل-1و - 2 و دو پلان در دو سطح دو طبقه - شکل-1و - 3 مدل شده است . ضخامت دیوارها و مقاومت کششی واحد بنایی به عنوان متغیرها می باشد.در این پژوهش دو ضخامت 22 و35 سانتی متر برای دیوارها در نظر گرفته شده و کلاف های قائم و افقی به صورت بتن مسلح بر اساس استاندارد 2800 می باشد.
متناظر با دیوارهای 22و35 سانتی متر به ترتیب ابعادی برابر 20x20cm برای کلاف های افقی و 20x20cm و20x35cm برای کلاف های قائم در نظر گرفته شده و نحوه آرماتور گذاری مطابق با استاندارد 2800 صورت گرفته است.مقاومت کششی ملات در این پژوهش برابر0/1، 0/15و 0/25 مگاپاسکال،مدول الاستیسیته - 1111- 2778 - Mpaومدول برشی - 444-1111 - Mpaمی باشد.ارتفاع هر طبقه برابر 3 متر و بار مرده و زنده سقف به ترتیب برابر 500 و200 کیلوگرم بر متر مربع در نظر گرفته شده که به صورت سربار بر روی دیوار ها اعمال می شود. سقف ها به صورت صلب و خاک بستر، شن و ماسه خیلی متراکم در نظر گرفته شده است.
