تحلیل حساسیت رفتار قاب خمشی با و بدون دیوار برشی به ضعف مقاومت فشاری بتن در زلزله
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده عمران، آب و محیطزیست ، دانشگاه شهید بهشتی ، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی ، تهران، ایران
doi
10.22065/jsce.2025.487087.3566چکیده
بر اساس تجربه در کشورهای کمتر توسعهیافته، مقاومت فشاری بتن اجراشده در ساختمانهای متداول مسکونی بتن مسلح بهطور قابلملاحظهای کمتر از مقادیر طراحی است. این امر گاهی منجر به فروریزش ساختمانها با قاب خمشی در زلزلهها شده است. ناکارآمدی نیروی کار از ریشههای این مشکل بوده و پیچیدهتر شدن ضوابط باعث افزایش آن میگردد. لذا راهکارهای ساده برای مقابله با این مشکل ضروری است. حداقل دیوار برشی در ساختمانهای بتنی یکی از مؤثرترین راهکارهاست. ایده اصلی استفاده از هندسه برای افزایش سختی و مقاومت در مقابل نقیصه کاهش مقاومت فشاری بتن میباشد. در این مقاله حساسیت قاب خمشی و دیوار برشی به ضعف مقاومت بتن در سه سطح خفیف، متوسط و شدید بررسی شد. مدلهای 3 و 6 طبقه قاب خمشی، بدون و با دیوار برشی حداقل، مورد تحلیل دینامیکی خطی و استاتیکی غیرخطی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حساسیت جابهجایی نسبی قاب خمشی به ضعف مقاومت بتن بسیار بیشتر از مدلهای با دیوار برشی است؛ بهگونهای که افزایش جابهجایی نسبی قاب خمشی نسبت به مدل مرجع 85% و با دیوار برشی 36% میباشد. نتایج تحلیل غیرخطی نشان داد که مدلهای با دیوار برشی حتی با افت مقاومت بتن به 10 مگاپاسکال سطوح مفاصل پلاستیک از سطح ایمنی جانی فراتر نرفت، اما در قاب خمشی تنها، با افت مقاومت بتن به زیر 20 مگاپاسکال، مدل در آستانه فروریزش قرار گرفت. گرچه حساسیت همه مدلها در تغییرات نسبت تقاضا به ظرفیت (D/C) نزدیک است لیکن مدلهای با دیوار برشی حساسیت بسیار کمتری به زلزله دارند. جمعبندی نتایج پژوهش نشاندهنده آن است که در شرایط عدم اطمینان از اجرای بتن باکیفیت، استفاده از دیوار برشی میتواند منجر به پایداری نسبی سازه و عدم فروریزش آن شود.