فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی مدل‌های مختلف محاسبه برش طراحی ستون‌ها در قاب‌های خمشی بتن‌آرمه

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 مدیر دپارتمان مهندسی زلزله، مهندسین مشاور پایدار بهتاب دوام
چکیده
در قاب‌های خمشی بتن‌آرمه طراحی ایده‌آل ستون‌ها براساس مود شکست خمشی است. برای رسیدن به این هدف بایستی تمامی تلاش‌های مؤثر بر رفتار ستون، مدنظر قرار‌گیرد. روش‌های محاسبه برش‌طراحی ستون‌ها در استاندارد ACI318-19 با ایرادات قابل‌توجهی مواجه بوده که احتمال فروریزش در قاب‌های‌خمشی‌بتن‌آرمه را بالا می‌برد. در محاسبه نیازبرشی ستون‌ها علاوه بر اضافه‌مقاومت و تشدید‌دینامیکی به دلیل مودهای بالاتر، یکی‌دیگر از پارامتر‌های مهم، پدیده ازدیاد‌طول‌تیرهای‌بتن‌آرمه است. همچنین موقعیت ستون‌ها نیز از اهمیت زیادی در محاسبه مقدار برش‌طراحی برخوردار است. ستون‌های خارجی در طبقه اول به دلیل پدیده ازدیاد‌طول‌تیرهای‌بتن‌آرمه، دارای اختلاف برش زیادی نسبت به سایر ستون‌ها می‌باشند که همین‌امر استفاده از مکانیزم ستونی در محاسبات برش‌طراحی آن‌ها را الزام می‌نماید. عدم اعمال موارد مذکور در طراحی‌های متعارف سازه، منجر به تغییر مودشکست ستون‌ها از خمشی به خمشی-برشی و یا حتی برشی شده و رفتار کلی سازه و فرضیات طراحی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. مطابق با ضوابط ASCE7-22 استفاده از قاب‌های‌خمشی‌بتن‌آرمه متوسط در سراسر ایران ممنوع است. استاندارد ساختمان‌های بتن‌آرمه چین GB 50011-2010 حداکثر ارتفاع مجاز سیستم قاب‌های‌خمشی‌بتن‌آرمه ویژه در مناطق با لرزه‌خیزی بسیار زیاد را به 24 متر محدود می‌کند. در این مقاله با استفاده از استانداردهای مختلف و پژوهش‌های سایر محققین، رویکردهای محاسباتی برای برش طراحی ستون‌های بتن‌آرمه در قاب‌های خمشی مورد‌بررسی قرار‌گرفته و دقت هر یک از مدل‌ها با نتایج عددی و آزمایشگاهی مقایسه و پیشنهادات لازم ارائه شده است. بالا بودن مقدار برش در ستون‌ها، احتمالاً استفاده از مصالح نوین از جمله آرماتورهای پرمقاومت را در طراحی و مقاوم‌سازی قاب‌های خمشی بتن‌آرمه گریز‌ناپذیر می‌نماید.
کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 07 شهریور 1403
  • تاریخ بازنگری 02 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 04 اسفند 1403