دیوارها یا جداکننده ها، که به عنوان پرکننده ها درون قاب های فلزی و یا بتنی به کار می روند، اجزای سازه ای هستند که به وفور در ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند.
معمولا در تحلیل های دینامیکی از وجود پرکننده ها صرف نظر می شود. قرارگیری پرکننده در دهانه یک قاب نوعی زیرسازه تشکیل می دهد که به آن میانقاب می گویند.
هرگاه داخل قاب بتنی یا فولادی با یک پانل آجری یا بتنی پر شود، سیستم قاب و میانقاب به وجود می آید.
سوال مهم این است که نقش پرکننده های فوق در عملکرد لرزه ای سازه چگونه بوده و آیا می توان از نقش این دیوارها در جهت اطمینان صرف نظر کرد؟
رفتارهای مشاهده شده در زلزله های مختلف مثل زلزله منجیل نشان می دهد که میانقاب ها به عنوان یک جزء سازه ای مقاوم در برابر بارهای جانبی در سازه کلی دارای نقش اساسی بوده و قطعا باید مورد توجه قرار گیرند.
برای مثال سیستم هایی که دارای اتصالات مفصلی هستند و در مقابل نیروهای جانبی ناشی از زلزله ناپایدارند؛ با کاربرد میانقاب ها پایدار شده، از خود سختی جانبی نشان می دهند.
در حالی که سیستم های کلاسیک موجود خسارت بیشتری دیده و بعضا فرو می ریزند.
مشاهده آثار خرابی زلزله های مختلف، محققین را بر آن داشت تا تأثیر اجزا سازه ای مختلف در مقابل بارهای جانی از جمله پرکننده ها را مورد مطالعه قرار داده و به تحقیقات گسترده ای بپردازند.
به طور خلاصه نتایج تحقیقات به عمل آمده نشان می دهد که با وجود پرکننده ها درون قاب، رفتار قاب در مقابل بارهای جانبی به کلی تغییر می کند.
به عبارت دیگر با مقایسه رفتار یک قاب مرکب با یک قاب خالی، که با اصول و مبانی اولیه در مقابله زلزله طراحی شده باشد، در می یابیم که سختی و مقاومت قاب مرکب نسبت به قاب خالی به مراتب بیشتر است.
همچنین مشخصه هایی از سازه مانند پریود و شکل پذیری تحت تأثیر میانقاب واقع شده و تغییر می کنند.
مقدار این تغییرات به اندازه ای است که نشان می دهد نقش پرکننده ها در هنگام زلزله بسیار قابل ملاحظه بوده و نمی توان از وجود آن ها صرف نظر کرد.
به عنوان مثال، پرکننده ها سختی سازه را افزایش داده و منجر به کاهش پریود می شود، لذا باعث القای انرژی بیشتر به سازه می شوند.
نکته دیگر این که، چون نیروهای زلزله در هر تراز به نسبت سختی بین قاب ها توزیع می شود، در نتیجه به قاب های کناری با ستون های ضعیف تر، نیروی کمتری اعمال می شود.
واقعیت این است که بر اثر وجود پرکننده ها و تشکیل میانقاب ها سختی این مجموعه بیشتر از قاب های لخت شده بنابراین در هنگام وقوع زلزله نیروی بیشتری نسبت به نیروی طراحی متحمل می شوند.
رفتار سازه ای یک پانل میانقابی به دو روش مدل می شود:
در مدل اول یک میانقاب ممکن است به صورت یک دیوار برشی فرض شود. در این حالت رفتار دیوار در صفحه خود همانند رفتار یک دیافراگم است.
به هر حال این نحوه برخورد با مساله تأثیرات متقابل پانل و میانقاب را در نظر نمی گیرد لذا این مدل دارای تقریب نسبتا زیادی است.
در مدل دوم قاب و میانقاب معادل یک قاب بادبندی در نظر گرفته می شود، که در آن یک عضو بادبندی جایگزین زیر سازه میانقاب می شود.
در هنگام پیدایش تغییر شکل جانبی قاب میانقاب، در بعضی از نواحی بین قاب و میانقاب به علت تغییر شکل های خمشی اعضا قاب فاصله می افتد.
از طرف دیگر دو انتهای قطر مخالف پانل، در اثر فشار بار جانبی به قاب فشرده می شود. این مساله باعث تشکیل یک ناحیه فشاری قطری در پانل می شود.
اندرکنش بین قاب محیطی و میانقاب در چگونگی رفتار زیر سازه قاب میانقاب بسیار موثر است.
این اندرکنش ها موجب می شود که مجموع سختی قاب و میانقاب، هریک به تنهایی، معادل سختی قاب میانقاب نباشد.
طول ناحیه تماس قاب و میانقاب در هنگام تغییر شکل جانبی، به میزان زیادی روی سختی جانبی اثر دارد.
بین قاب و میانقاب ممکن است اتصالات برشی تعبیه گردد. این اتصالات باعث انتقال برش در ناحیه انتقال بار از قاب به میانقاب و مودهای خرابی میانقاب کلا عوض شود.
مودهای خرابی در غیاب اتصالات برشی برای زیر سازه قاب میانقاب عبارت است از:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
