بررسی روند ترک‌خوردگی و نیروهای طراحی شناژها در پی‌های سطحی با اختلاف تراز

Abstract

بی‌نظمی در سازه‌ها از مهم‌ترین عوامل خرابی ساختمان‌ها در زلزله‌های گذشته به‌شمار می‌رود. از انواع بی‌نظمی می‌توان به بی‌نظمیِ ناشی از اختلافِ تراز در طبقات یا پی اشاره کرد. درصورتی که اختلاف تراز دو پی زیاد باشد و نتوان پی‌ها را با مهاری با شیب کم‌تر از ۱۵ درجه به یکدیگر متصل کرد، باید برای اتصال آنها از سه مهار(شناژ) افقی، قائم و مورب و یا دیگر جزئیات مورد تأیید بهره گرفت. طبق آیین‌نامه‌های مختلف، مهار پی‌های بدون اختلاف تراز معمولاً برای درصدی از بیشینه نیروی محوری ستون‌های دو طرف مهار طراحی می‌شوند. در این تحقیق نیز از همین الگو برای بررسی تغییرات نیرویی در میلگردهای مهارها (افقی، قائم و مورب( طی بارگذاری جانبی استفاده شده است. در این راستا ۱۴ مدل اتصال پیِ همراه با اختلاف تراز (دوبلکسی) در نرم‌افزار A‌N‌S‌Y‌S تحت تحلیل غیرخطی قرار گرفته‌اند، که به‌منظور مطالعه‌ی تغییرات نیروی طراحی مهارها، به بررسی سازه‌یی و مقایسه‌ی چهار نوع اتصال در هر اختلاف تراز خواهیم پرداخت و نیز تغییرات رفتار سازه‌یی هر اتصال با توجه به تغییرات اختلاف تراز پی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. همچنین در این نوشتار به روند توزیع تنش و ترک‌خوردگی در طی بارگذاری، نوع ترک‌ها و محل آن‌ها، و بالاخره زمان و محل تشکیل مفاصل خمیری در هر اتصالِ پی با اختلاف تراز اشاره شده است. نتایج تحلیل حاکی از آن است که نیروهای طراحی مهارها و میزان ترک‌خوردگی در اتصال‌های گوه‌یی )دارای مهار افقی، قائم و مورب) به‌مراتب کم‌تر از اتصال‌های دیگر است، و با افزایش اختلاف تراز احتمال شکست زودهنگام پی بیشتر می‌شود و ممکن است پی قبل از روسازه‌ی خود دچار گسیختگی شود.