مطالعه رفتار استاتیکی، ارتعاشی و لرزه ای ستون های کوتاه بتن آرمه به روش اجزای محدود

ستونها از اعضای مهم سازهای میباشند که عمدتا در معرض نیروهای محوری با یا بدون ممان خمشی می باشند که شکست آنها منجر به انهدام سازه و خسارات جبران ناپذیر می گردد. از این رو طراحی صحیح و حفظ ایمنی ستونها همواره از موضوع های بسیار مهم می باشد. یکی از مهم ترین عواملی که موجب کاهش ایمنی سازه در زلزله های پیشین شده است، ایجاد پدیده ستون کوتاه ناشی از عدم طراحی درست می باشد. ستونهای کوتاه در مقایسه با ستون های دیگر به دلیل سختی بیشتر، نیروی زلزله بیشتری جذب می کنند که این جذب نیرو باعث تخریب بخش و یا قسمتی از سازه می شود. در این پژوهش، به منظور دستیابی به تفسیری صحیح از رفتار ستون کوتاه در یک ساختمان بتنی، مقایسه ای بین حالت وقوع ستون کوتاه ناشی از احداث سازه به صورت دوبلکسی، اجرای سازه روی سطوح شیبدار و ایجاد بازشو در دیوارها انجام شده است. در این پژوهش با استفاده از آنالیز استاتیکی خطی و غیرخطی و تحلیل لرزه ای، نتایج حاصل از تشکیل ستون کوتاه و رفتار ارتعاشی آن در حالات مختلف سازه بررسی و مطالعه می شود. مدل سازی عددی بر مبنای روش اجزای محدود، توسط نرم افزار آباکوس انجام شده و نتایج در حالات مختلف مقایسه و بررسی می گردند. نتایج بررسی ها نشان میدهد که در سازه شیبدار به دلیل وجود پدیده ستون کوتاه، درصد جذب نیروی زلزله بیشتر از سایر حالات افزایش یافته و ستون ها نیاز به مقاطع پرفولادتر دارند و نیز وجود این پدیده در طبقه باعث افزایش س ختی و کاهش تغییر مکان نسبی سازه می گردد. همچنین نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که وجود پدیده ستون کوتاه در یک سوم ارتفاعی تراز طبقات ساختمان موجب تغییرات شدید نیروهای برشی در سازه گشته و پایداری ساختمان را با مخاطره مواجه می سازد است.

Keywords:

ستون کوتاه , زلزله , رفتار لرزه ای , تحلیل ارتعاشی , اجزای محدود