نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استاد، مهندسی عمران - سازه، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

رفتار قاب‌های خمشی بتن‌مسلح به عنوان یکی از سیستم‌های سازه‌ای رایج در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. با توجه به مشکلات عدیده‌ای که سیستم ساخت و ساز در کشور داراست و کیفیت پایین ساختمان‌ها ناشی از عدم رعایت دقیق جزئیات اجرایی توسط مجریان اسکلت، کیفیت پایین مصالح مصرفی و وجود ساختمان‌های بسیاری که بدون توجه به ضوابط اصولی و بصورت معمارساز در کشور ساخته شده‌اند، لزوم انجام مطالعات در خصوص روش‌های بهسازی سازه‌های موجود را امری ضروری می‌نماید. در دهه‌های اخیر استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری الیافی برای بهسازی و ترمیم سازه‌های بتن مسلح گسترش زیادی یافته است.  هدف اصلی در این مقاله دستیابی به روندی برای بهسازی بهینه قاب درگاهی بتن مسلح با استفاده از الیاف پلیمری و بررسی رفتار پس از تقویت آن تحت بارهای سیکلی، از نقطه ‌نظر مقاومت و شکل‌پذیری محلی و کلی سازه می‌‌باشد. برای این منظور رفتار قاب بتن مسلح پرتال به صورت یک مجموعه پیوسته متشکل از تیر، ستون و ناحیه اتصال بصورت آزمایشگاهی و عددی، تحت اثر توأم بارهای ثقلی و جانبی، در دوحالت بهسازی نشده و بهسازی شده مورد بررسی قرار گرفت.  تحلیل عددی با استفاده از دو نرم افزار LS-DYNA  و Seismostruct صورت گرفت و با نمونه آزمایشگاهی مقایسه شد. لذا، به منظور دستیابی به طرح بهینه بهسازی، اثرات پارامتر آرایش ورق‌های تقویتی، محصوریت و تعداد لایه های مصرفی در رفتار لرزه‌ای قاب بهسازی شده بررسی گردید. برای این منظور حالات مختلف تقویت از نظر رفتار هیسترتیک، منحنی‌های بار- تغییرمکان، منحنی‌های ظرفیت استهلاک انرژی، مودهای خرابی و آرایش ترک‌ها مورد بررسی و مقایسه قرار گردید.

کلیدواژه‌ها

1[. راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان­های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP، نشریه 345، سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور، (1385).

[2]. Balsamo, A., Colombo, A., Manfredi, G., Negro, P., Prota, A., “Seismic behavior of a full-scale RC frame repaired using CFRP laminates”, Engineering Structures 27 (2005) p.p.769–780.

[3]. Duong, K., Sheikh, A., and Vecchio, F., “Seismic Behavior of Shear-Critical Reinforced Concrete Frame: Experimental Investigation”, ACI Structural Journal, 104, 3 (2007).

[4] . Kim, S., Vecchio, F., “Modeling of Shear-Critical Reinforced Concrete Structures Repaired with Fiber-Reinforced Polymer Composites”, ASCE (2008).

[5] . Zhu, J., Wang, X., Xu, Z., Weng, C., “Experimental study on seismic behavior of RC frames strengthened with CFRP sheets”, Composite structures, Elsevier, 93(2011) p.p.1595-1603.

[6]. Livermore software Technology corporation (LSTC), LS-DYNA keyword user manual, (2009).

[7]. Seismostruct keyword user manual, (2012).

[8]. Martinez‐Rueda, J.E. Elnashai, A.S. "Confined concrete model under cyclic load," Materials and structures. (1997), pp139-147.

 [9]. Cosenza, E.; Manfredi, G., “Damage indices and damage measures”, Prog. Struct. Eng Mater. (2000), p.p 50–59.

[10]. Di Ludovico, M., Prota, A., Manfredi, G., Cosenza, E., “Seismic strengthening of an under-designed RC structure with FRP”, Earthquake Eng Struct. Dyn.; 37(2008) p.p.141–162.

         [11]. Suzuki M, Akakura Y, Adachi H, & Ozaka Y. Evaluation of damage index for reinforced concrete structures. Concrete Library of JSCE (1995) 26- 1–17.

[12]. Kratzig WB, Meyer IF & Meskouris K. Damage evolution in      

reinforced concrete members under cyclic loading. In: Proceedings 5th International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR ’89), San Francisco, USA, (1989). Vol II. 795–802.

 

Balsamo, A., Colombo, A., Manfredi, G., Negro, P., Prota, A. (2005) Seismic behavior of a full-scale RC frame repaired using CFRP laminates Engineering Structures 27, 769-780

Duong, K., Sheikh, A., and Vecchio, F. (2007) Seismic Behavior of Shear-Critical Reinforced Concrete Frame: Experimental Investigation ACI Structural Journal 104 (3)