مطالعه آزمایشگاهی رفتارلرزه ای تیرهای بتن مسلح در ساختمانهای نیمه مهندسی تحت اثر بارهای رفت و برگشتی و یکطرفه

Abstract

برای برآورد میزان آسیب پذیری لرزه‌ای تیرها در ساختمانهای بتن مسلح موجود در ایران، مجموعاً شش نمونه تیر تحت اثر بارگذاری رفت و برگشتی و یکطرفه آزمایش شد. سه نمونه تیر معرف ساختمانهای نیمه مهندسی می‌باشد، و از نظر مقدار و آرایش میلگردها، ابعاد اعضا و مقطع، مشخصات بتن، و شرایط اجرائی دارای مشخصاتی شبیه اینگونه ساختمانها می‌باشد. در این ساختمانها ضوابط خاص لرزه‌ای به طور ناقص رعایت شده و بدین لحاظ با عنوان «نیمه مهندسی» یاد شده‌اند. همچنین سه نمونه تیر از ساختمانهائی که با رعایت کامل ضوابط لرزه‌ای طراحی شده‌اند، و مشخصات هندسی آنها نظیر ساختمانهای متداول بوده، اما ابعاد مقطع، مقدا و آرایش میلگردها، و مشخصات بتن ب صورت استاندارد رعایت شده، مورد آزمایش قرار گرفته است. کلیه نمونه‌ها دارای طولی معادل 1250 میلی‌متر و ابعاد مقطع 150 تا 200 میلی‌متر می‌باشند، که با مقیاس 2/1 ساخته شده‌اند. منظور از آزمایشها تعیین مشخصات لرزه‌ای تیرها و برآورد میزان جذب انرژی، شکل پذیری، و خسارت پذیری آنها تحت اثر بارهای رفت و برگشتی و یکطرفه بوده است. بر پایه نتایج آزمایشها، منحنی های پارامتری برای پاسخ دوره‌ای و منحنی پوش تیرها ارائه شده است. از این منحنی‌ها می‌توان برای مدلسازی عددی ساختمانهای نیمه‌ مهندسی و استاندارد، با خصوصیات محلی موجود در ایران، استفاده کرد. مطالعات نشان داد که نمونه‌های نیمه مهندسی در مقایسه با نمونه‌های استاندارد، به طور متوسط، در حدود 40% افت شکل پذیری، و در حدود 50% افت مقاومت داشته‌اند. این کاهش بخصوص در نمونه های مربوط به طبقات پائین مشهود‌تر است. و با توجه به بزرگتر بودن تقاضای زلزله در طبقات پائین، میزان خطر پذیری این ساختمانها در برابر زلزله نگران کننده می‌باشد. با توجه به اعمال ضوابط شکل پذیری متوسط، نمونه های استاندارد از ظرفیت لرزه‌ای نسبتاً مناسبی برخوردار بوده وشکل پذیری، مقاومت و سختی نسبتاً خوبی نشان داده‌اند. اما، در محدوده مطالعات انجام یافته، ضابطه حداقل نسبت فولاد در لایه فشاری مقطع، به میزان 30% لایه مقابل، ناکافی بوده و پیشنهاد می‌شود که این مقدار به 50% افزایش یابد.