ارزیابی پدیده ستون کوتاه و شکست آن در زلزله و روشهای مقابله با آن 14 ص

ارزیابی پدیده ستون کوتاه و شکست آن در زلزله و روشهای مقابله با آن 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏ارزیابی پدیده ستون کوتاه و شکست آن در زلزله و روشهای مقابله با آن
‏چکیده
‏پدیده ستون کوتاه در طول زلزله‏‌های ‏گذشته خسارات زیادی را متوجه ساختمانها نموده است این پدیده بعلت قرار‏ ‏گرفتن ساختمان در یک سطح شیبدار و ا محدود شدن ستون و ا دیوار با عناصرغیرسازه ای نظیر دیوارهای آجری و‏ ‏بازشوها و ا دراثر اختلاف سختی در یک تراز معین ( بعلت وجودعواملی نظیر اختلاف تراز طبقه‏،‏ پله و تیر نیم طبقه ایجاد‏ می‏‌‏گردد در ساختمانها قابهای باربر توسط دیوارهایی با مصالح بنایی پرمی شوند‏.‏ این امر باعث افزایش سختی قاب شده و‏ ‏اگر توزیع سختی بصورت متقارن باشد به بهبود رفتار سازه منج ر‏ می‌‏گرد د اما درعین حال در بعضی از دهانه ها بخصوص‏ ‏در قسمتهای بیرونی ساختمان‏،‏ بعلت وجود بازشوها دیوارهای کوتاه درمجاورستونها ایجاد‏ می‌‏شون د این مسأله باعث کوتاه‏ ‏دن طول موثر ستون و افزایش سختی آن‏ می‌‏گردد در نتیجه ستون کوتاه به علت سختی بیشتر نیروی زلزله بیشتری را‏ ‏جذب نموده و به خرابی آن منجر‏ می‌‏گردد پس نیاز به رعایت جزییات اجرایی مناسب جهت مقابله با این نیروی بزرگ و
‏مخرب الزامی جلوه‏ می‌‏کن د در این مقاله تأثیر وجود میانقاب کامل و رفتار ستون کوتاه و آثار مخرب آن در زلزله‏‌های ‏گذشته بررسی شده و روشهای جدید مقابله با پدیده ستون کوتاه ارائه گردیده است‏.
‏واژه‏‌های ‏کلیدی : ستون کوتاه‏،‏ میانقاب آجری‏،‏ افزایش سختی‏،‏ تحلیل خرابی‏،‏ روشهای مقابله
‏مقدمه
‏در ساختمان ها معمولاً برای اینکه داخل ساختمان را از فضای بیرون جدا کنند از دیوارهای با مصالح‏ ‏بنایی استفاده‏ می‌‏کنند که در داخل قاب قرار‏ می‌‏گیرند
‏اگر چه وجود میانقاب باعث افزایش سختی کل سازه‏ می‌‏شود اما این اثر همواره جنبه مث بت ندارد‏.‏ این‏ ‏تغییر در سختی سازه باعث تغییرات قابل ملاحظه ای در رفتار آن‏ می‌‏شود‏.‏ یک حالت نامناسب‏،‏ وجود دیوارهای کوتاهی است که تا قسمتی از ارتفاع طبقه ادامه یافته اند‏.‏ در این صورت قسمتی از ستون که مجاور دیوار‏ ‏است‏،‏ تقریباً به طور یکپارچه با دیوار عمل ن موده‏،‏ ارتفاع مؤثر ستون کاهش و سختی آن بسیار افزایش‏ می‌‏یابد‏.‏ به تناسب این افزایش سختی‏،‏ ستون ‏متحمل نیرو‏‌های ‏شدیدتری‏ می‌‏شود‏.‏ در اغلب سازه‏‌های ‏بتنی ستون‏ ‏ها بعلت ناکارآمدی در شکل پذیری خمش و ضعف مقاومت برش یا خمش در مقاطع بحرانی ( عمدتاً ناشی از‏ ‏کمبود ف ولاد عرضی و یا طول وصله فولاد طولی ) آسیب پذیرترین اعضاء بوده اند‏.‏ تجربه نشان داده‏ ‏است که یکی از دلایل مهم خرابی سازه‏‌های ‏دارای میانقاب‏،‏ پدیده ستون کوتاه‏ می‌‏باشد‏.‏ در زلزله‏‌های ‏گذشته در ساختمان‏‌های ‏بتنی که دارای ستون هایی با ارتفاع‏‌های ‏مختلف هستند خسارات وارده به ستون‏‌های ‏کوتاه تر بیشتر از ستون‏‌های ‏بلند تر بوده است‏.
‏ستون‏‌های ‏کوتاه بطور وسیعی در ساختمان‏‌های ‏شهری بوجود‏ می‌‏آیند‏.‏ تراز پارکینگ ها‏،‏ قرارگیری‏ ‏ساختمان در شیب‏‌های ‏تند‏،‏ ستون‏‌های ‏واقع در نیم طبقه ها و ستون‏‌های ‏حد فاصل پنجره‏‌های ‏بزرگ از جمله‏ ‏مهمترین محل‏‌های ‏تشکیل ستون‏‌های ‏کوتاه هستند‏.‏ دو نمونه از ساختمان‏‌های ‏با ستون کوتاه شامل‏ ‏ساختمان هایی که بر روی زمین شیب دار قرار گرفته اند و ساختمان هایی که دارای نیم طبقه‏ می‌‏باشند در شکل‏ ‏4 نشان داده شده است‏.
‏در شکل 5 پدیده ستون کوتاه در ساختمان‏‌های ‏با اختلاف تراز مشاهده‏ می‌‏گردد‏.
‏رفتار ضعیف ستون‏‌های ‏کوتاه بنا به این حقیقت است که در زلزله‏،‏ یک ستون بلند و یک ستون کوتاه‏ ‏با مقطع عرضی یکسان‏،‏ با تغییر مکان یکسان‏ ‏ Δ‏ حرکتی افقی‏ می‌‏نمایند‏.
‏با این حال‏،‏ ستون کوتاه در مقایسه با ستون بلند سخت تر است و نیروی زلزله بیشتری جذب‏ می‏‌‏نماید‏،‏ با توجه به رابطه سختی چنانچه طول ستون نصف گردد‏،‏ سخ تی ستون و در نتیجه جذب نیروی زلزله‏ ‏8 برابر‏ می‌‏شود‏.‏ سختی یک ستون به معنای مقاومت در برابر تغییر شکل‏ می‌‏باشد‏.‏ هر چه سختی بیشتر باشد‏،‏ ‏نیروی بیشتری برای تغییر شکل آن لازم‏ می‌‏باشد‏.‏ اگر یک ستون کوتاه به طور مناسب برای چنین نیروی بزرگی‏ ‏نامیده « اثر ستون کوتاه » طراحی نشود‏، می‌‏تواند خسارت مهمی را در طول زلزله متحمل شود‏،‏ این رفتار‏ می‏‌‏شود‏.‏[ 3] با توجه به ابعاد سطح مقطع ستون و بر حسب ارتفاع بخش ستون کوتاه‏،‏ مکانیزم‏‌های ‏گوناگونی‏ ‏برای شکست آن وجود دارد‏.‏ اگر ارتفاع ستون کوتاه‏،‏ بسیار کم باشد ( در مقایسه با ابعاد مقطع ستون )‏،‏ ‏شکست برشی رخ‏ می‌‏دهد که به ترک‏‌های ‏قطری و یا خردشدگی شدید بتن منجر‏ می‌‏گردد
‏اما اگر ستون باریک باشد و یا ارتفاع دیوار زیاد نباشد‏،‏ شکست ایجاد شده در ستون به صورت خمشی‏ ‏خواهد بود ( تصویر 8)‏.‏ خردشدگی بتن بر اثر نیرو‏‌های ‏شدید برشی در حضور نیروی فشاری زیاد در تصویر 9‏ ‏نشان داده شده است‏.‏ نیروی فشاری به همراه نیروی برشی باعث کمانش میلگردهای طولی شده است‏.
‏تصویر 8 : شکست خمشی ستون کوتاه