دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد
دانشکده فنی و مهندسی
پايان‌نامه جهت اخذ مدرک کارشناسي ارشد مهندسي عمران-گرایش زلزله
عنوان:
اثر زلزله بر سازه های مصالح بنایی و مقاوم سازی آنها در برابر زلزله (مطالعه موردی شهرستان لردگان)
استاد راهنما:
دکتر سید مهد ی حسینی
استاد مشاور:
دکتر مرتضی رئیسی
نگارش:
محمدحسین میراثی جانکی
زمستان 1392
فهرست مطالب
عنوانصفحه
چکیده ‌ط
فصل 1-کلیات 3
1-1-مقدمه 3
1-2-تعریف سازه های بنایی6
1-3-عملکرد ساختمان های آجری در زلزله های گذشته6
1-4-دسته بندی ساختمان های آجری7
1-4-1-ساختمان های آجری غیر مسلح7
1-4-2-ساختمان های آجری نیمه مسلح7
1-4-3-ساختمان های آجری مسلح8
1-4-4-ساختمان های آجری مرکب8
فصل 2-خواص سازه ای و دینامیکی ساختمانهای آجری10
2-1-مقدمه 10
2-2-توزیع نیروی زلزله در ساختمانهای بنایی10
2-3-حالت های شکست11
2-3-1-شکست دیوارهای برشی11
2-3-2-شکست دیوارهای عرضی12
2-4-عملکرد ساختمان های آجری غیر مسلح در مقابل زلزله12
2-5-روش های تسلیح و تقویت13
2-6-رفتار سازه های آجری مسلح تحت بارگذاری متناوب14
2-7-روش کلاف بندی دیوار آجری15
2-8-خواص سازه ای ودینامیکی قاب های مرکب16
2-8-1-مقدمه 16
2-8-2-اندرکنش قاب و میانقاب16
2-8-3-تبدیل کنش خمشی به کنش خرپایی17
2-9-مقدمه 18
2-10-رفتار مواد 19
2-11-اعضاء باگسیختگی خمشی19
2-11-1-خمش واقع بر سطح دیوارها19
2-11-2-خمش خارج از سطح دیوارها20
2-12-اعضا با شکست برشی20
2-12-1-دیوارها-پایه ها-تیرها[]20
2-12-2-دیوارهای میانقاب 21
2-12-3-دیوارهای میانقاب غیر سازه ای22
فصل 3-روشهای تعمیر،بازسازی وتقویت ساختمان ها24
3-1-مقدمه[] 24
3-2-تقویت سقفها وبامها []25
3-2-1-تعبیه دال جدید: 25
3-2-2-تقویت سقف چوبی:25
3-2-3-سقفهای طاق ضربی:29
3-2-4-طاقهای قوسی 33
3-3-تقویت دیوارها34
3-3-1-ترک خوردگی جزئی دیوارها34
3-3-1-1-روش تزریق صمغهای چسبناک:36
3-3-2-ترک خوردگی شدید در دیوارها:37
3-3-3-ترک در تکیه گاه قوس:39
3-3-4-برآمدگی موضعی: []41
3-3-5-پوششهای بتن آرمه:42
3-3-6-تقویت با استفاده از پشت بند:48
3-3-7-تقویت با استفاده از پیش تنیدگی51
3-4-آسیب های وارد به اتصالات:52
3-4-1-فروریختگی گوشه 52
3-4-2-انفصال وجدایی دیوارهای متصل به یکدیگر54
3-4-2-1-وصله کردن سنگها(داخل و خارج)[]55
3-4-2-2-قالب بندی وبتن ریزی ستون 55
3-4-2-3-نصب میلگرد کلاف 56
3-4-2-4-نصب صفحات فولادی 57
3-5-تقویت پی 58
3-6-تیرآهن کنسول (بالکن)62
3-7-تقویت پی های نواری63
3-8-مهار کردن نشست پی در شرایط محدود63
3-9-شمع زنی 65
3-10-شمع بندی وپل کشی زیردیوار67
3-11-تنگ بستن69
3-12-تخلیه پی نشست کرده69
3-12-1-پرسازی حفره یاچاهک70
3-12-2-ساختن پی بتنی 70
3-13-بنایی رجهای فروریخته70
3-14-زهکشی دراطراف ساختمان71
3-15-تعمیر ساختمانهای آسیب دیده72
فصل 4-بهسازی ساختمانهای مصالح بنایی75
4-1-مقدمات بهسازی لرزه ای75
4-2-مراحل بهسازی75
4-2-1-بررسی ویژگیهای ساختمان75
4-2-2-انتخاب هدف بهسازی75
4-2-3-جمع آوری اطلاعات وضعیت موجود ساختمان76
4-2-4-نیاز یا عدم نیاز به بهسازی76
4-2-5-ارائه ی طرح بهسازی وارزیابی آن76
4-3-هدف بهسازی77
4-3-1-بهسازی مطلوب 78
4-3-2-بهسازی مطلوب 78
4-3-3-بهسازی ویژه 78
4-3-4-بهسازی محدود 78
4-3-5-بهسازی موضعی 78
4-4-سطوح عملکرد ساختمان78
4-4-1-سطوح عملکرد اجزای سازه ای79
4-4-1-1-سطح عملکرد 1- قابلیت استفاده بی وقفه79
4-4-1-2-سطح عملکرد 2- خرابی محدود79
4-4-1-3-سطح عملکرد 3- ایمنی جانی 79
4-4-1-4-سطح عملکرد 4- ایمنی جانی محدود80
4-4-1-5-سطح عملکرد 5- آستانه فروریزش80
4-4-1-6-سطح عملکرد 6- لحاظ نشده 80
4-4-2-سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای80
4-4-2-1-سطح عملکرد A- خدمت رسانی بی وقفه80
4-4-2-2-سطح عملکرد B- قابلیت استفاده بی وقفه81
4-4-2-3-سطح عملکرد C- ایمنی جانی 81
4-4-2-4-سطح عملکرد D- ایمنی جانی محدود81
4-4-2-5-سطح عملکرد E- لحاظ نشده 81
4-5-انواع ساختمانهای مصالح بنایی81
4-5-1-ساختمانهای مصالح بنایی سنتی81
4-5-2-ساختمانهای مصالح بنایی کلاف دار82
4-6-مراحل روش ساده ی بهسازی82
4-7-نواقص متداول در ساختمان های مصالح بنایی82
4-7-1-ساختمان های مصالح بنایی سنتی82
4-7-1-1-مصالح 83
4-7-1-2-سیستم سازه ای ساختمان 83
4-7-1-3-دیوارهای باربر 83
4-7-1-4-دال ها 84
4-7-1-5-اتصالات اعضای سازه ای 84
4-7-2-ساختمان های مصالح بنایی کلاف دار84
4-8-ارزیابی آسیب پذیری ساختمانهای مصالح بنایی85
4-8-1-ارزیابی آسیب پذیری ساختمانهای مصالح بنایی سنتی85
4-8-1-1-ارزیابی کیفیت مصالح بنایی 85
4-8-1-2-ارزیابی سیستم سازه ای ساختمان86
4-8-1-3-ارزیابی دیوارهای باربر 88
4-8-1-4-ارزیابی دال ها 90
4-8-1-5-ارزیابی اتصالات اعضای ساختمان91
4-8-2-ارزیابی آسیب پذیری ساختمان های مصالح بنایی کلاف دار92
4-8-2-1-ارزیابی کیفیت مصالح ساختمانی93
4-8-2-2-ارزیابی سیستم سازه ای ساختمان93
4-8-2-3-ارزیابی دیوارهای باربر 93
4-8-2-4-ارزیابی دال 93
4-8-2-5-ارزیابی اتصالات اعضای ساختمان93
4-8-2-6-ارزیابی سیستم کلاف 94
4-9-راه کارهای پیشنهادی برای بهسازی ساختمان های مصالح بنایی95
4-9-1-افزایش کیفیت مصالح بنایی95
4-9-2-بهسازی سیستم سازه ای ساختمان95
4-9-2-1-کامل نمودن مسیر بار 96
4-9-2-2-افزودن مقاومت برشی ساختمان96
4-9-2-3-افزایش انسجام ساختمان با کلاف بندی96
4-9-2-4-رفع نامنظمی در پلان 97
4-9-2-5-رفع نام نظمی در ارتفاع 97
4-9-2-6-تقویت پی 97
4-9-2-7-تقویت در برابر ساختمان های مجاور97
4-9-3-بهسازی دیوارهای باربر98
4-9-3-1-اصلاح اجرای واحدهای بنایی 98
4-9-3-2-اصلاح درزهای قائم بین واحدهای بنایی98
4-9-3-3-کاهش نسبت ارتفاع به ضخامت دیوار98
4-9-3-4-کاهش ارتفاع آزاد دیوار 98
4-9-3-5-کاهش طول آزاد دیوار 99
4-9-3-6-افزایش تراکم دیوار 99
4-9-3-7-رفع انفصال در دیوار باربر 99
4-9-3-8-اصلاح نحوه ی قرار داشتن تیرهای باربر سقف بر روی دیوار100
4-9-3-9-مهار نیروی رانش در سقف های قوسی100
4-9-4-بهسازی دال ها 100
4-9-4-1-کاهش وزن سقف 100
4-9-4-2-انسجام سقف 100
4-9-4-3-تقویت طول تکیه گاهی تیرها 101
4-9-4-4-تقویت بازشو در دال 101
4-9-5-بهسازی اتصالات اعضای ساختمان101
4-9-5-1-تقویت اتصالات دیوارهای باربر متقاطع101
4-9-5-2-تقویت اتصال بین دیوارهای باربر ودال101
4-9-5-3-تقویت اتصال بین تیغه ها و دیوارهای باربر102
4-9-6-بهسازی سیستم کلاف102
4-9-6-1-اصلاح سیستم کلاف بندی 102
4-9-6-2-اصلاح کیفیت مصالح کلاف بتنی102
4-9-6-3-تقویت اتصالات اجزای کلاف 102
4-9-6-4-رفع اتصالات در سیستم کلاف 102
4-9-6-5-رفع انفصال کلاف به واسطه ی عبور لوله103
4-9-6-6-اصلاح اتصال دیوار به کف 103
فصل 5-بررسی و ارزیابی سازه های مصالح بنایی موجود در شهرستان لردگان ومقایسه با ضوابط آیین نامه105
5-1-مقدمه 105
5-2-موقعیت شهرستان لردگان105
5-3-گسل های موجود در این شهرستان106
5-4-ساخت وسازهای موجود و مقایسه آن با آیین نامه 2800109
5-4-1-محدودیت ارتفاع ساختمان وطبقات آن بر اساس آئین نامه109
5-4-2-پلان ساختمان 110
5-4-3-مقطع قائم ساختمان113
5-4-4-بازشوها (در-پنجره-گنجه)115
5-4-4-1-رعایت محدودیتهای ذیل الزامی است:115
5-4-5-دیوارهای باربر 119
5-4-6-دیوارهای غیر باربر و تیغه ها121
5-4-7-جان پناهها و دودکشها123
5-4-8-کلاف بندی 125
5-4-8-1-کلاف بندی افقی 125
5-4-8-2-کلاف بندی قائم 128
5-4-8-3-کلاف بندی دیوارهای مثلثی شکل130
5-4-9-دیوارچینی 130
5-4-10-سقف ها 132
5-4-10-1-مصالح سقف 132
5-4-10-2-اتصال سقف و تکیه گاه 134
5-4-10-3-انسجام سقف 135
5-4-10-4-سقف تیرچه بلوک 136
5-4-11-خرپاها: 136
5-4-12-سقف کاذب: 136
5-4-13-سقفهای قوسی: 137
5-4-14-نماسازی 137
5-5-قواعد مهم طراحی ضد زلزله سازه های مصالح بنایی138
5-6-چند نمونه از خرابی ساختمان های مصالح بنایی موجود142
5-7-خسارات وارده به دیوارهای سازه ای و غیر سازه ای و ارائه راهکار ترمیم152
5-7-1-گزارش تصویری ارزیابی کیفی آسیب پذیری153
5-7-2-تغییرات معماری مورد نظر مالک154
5-7-3-ارزیابی کمی آسیب پذیری155
5-8-طرح مقاوم سازی161
5-8-1-محاسبات طرح مقاوم سازی162
5-8-1-1-محاسبه بار دیوارها در وضع موجود163
5-8-1-2-بارگذاری سقف طبقه بام 164
5-8-1-3-اثر پیچش در ساختمان 165
5-8-1-4-برش پایه و توزیع برش در طبقات165
5-8-1-5-محاسبه برش پایه 166
5-8-2-تعبیه ستون های فلزی برای بارهای ثقلی166
5-9-مدل سازی ساختمان167
5-10-تحلیل و طراحی فونداسیون با نرم افزار safe169
5-10-1-نقشه اجرایی با توجه به خروجی etabs170
5-11-نقشه های اجرایی170
5-11-1-پلان پر کردن طاقچه و ترمیم دیوارهای آسیب دیده170
5-11-2-پلان نبشی کشی جهت شناژهای افقی و تکیه گاه کافی برای نشیمن تیرها و اتصال مناسب شبکه ها و رویه بتنی به سقف 173
5-11-2-1-پلان رویه های بتنی با طول لازم در هر جهت173
5-11-3-جزئیات اجرای فونداسیون برای شناژهای قائم فلزی173
5-11-4-نحوه اتصال شناژهای قائم به دیوارهای باربر175
5-12-دستورالعمل های ترمیم180
5-12-1-ترمیم ملات 180
5-12-2-پرکردن طاقچه ها 182
5-13-برخی تصاویر مربوط به اجرای طرح مقاوم سازی183
فصل 6-نتیجه گیری و پیشنهادات191
6-1-فعالیت های انجام شده191
6-2-نتیجه گیری192
6-3-پیشنهاد برای ادامه کار193

فهرست جدول‌ها
عنوانصفحه
جدول 1-4: سطوح خطر احتمالی براساس دوره بازگشت77
جدول 2-4: دامنه انتخاب سطوح مختلف عملکرد77
جدول 3-5: حداقل مقدار دیوار نسبی در هر امتداد ساختمان120
جدول 4-5: انواع آسیب سازه های بنایی و راهکار ترمیم ارائه شده152
جدول 5-5: کنترل نواقص مربوط به مصالح155
جدول 6-5: کنترل نواقص مربوط به سیستم سازه ای156
جدول 7-5: کنترل نواقص مربوط به دیوارهای باربر158
جدول 8-5: کنترل نواقص مربوط به دال ها159
جدول 9-5: کنترل نواقص مربوط به اتصالات اعضا159
جدول 10-5: کنترل نواقص مربوط به اجزای غیر سازه ای160
جدول 11-5: کنترل نواقص مربوط به سیستم کلاف بندی161
جدول 12-5: محاسبه بار163
جدول 13-5: بارگذاری بام164
جدول 14-5: محاسبه وزن سقف165
جدول 15-5: محاسبه ضریب زلزله165
فهرست شکل‌‌ها
عنوانصفحه
شکل ‏11: نقشه صفحات زمین ساخت خاور میانه و حرکات نسبی آنها4
شکل ‏12: گسل های مهم ایران5
شکل ‏21: توزیع نیروی زلزله10
شکل ‏22: خمش در دیوار عرضی12
شکل ‏23: برخی روشهای اجرایی دیوارهای آجری مسلح14
شکل ‏24: نحوه عملکرد دیوارهای آجری مسلح14
شکل ‏25: رفتار سازه های آجری مسلح تحت بارگذاری متناوب15
‏26: دیوار تحت بار جانبی خمیده شده،در نقطه A ترک می خورد17
‏27: قاب مرکب با کنش خرپایی در مقا بل نیروهای جانبی مقاومت می کند17
شکل ‏28: دیوار برشی20
شکل‏29-2: ترکهای برشی و فولاد گذاری20
شکل ‏210: مکانیزم مقاومت وشکست دیوارهای میانقاب22
شکل ‏31: یکپارچگی وتقویت کف موجود26
شکل ‏32: جزئیات دال تعبیه شده27
شکل ‏33: تقویت کف چوبی با تخته28
شکل ‏34: تقویت کف چوبی با دال بتن آرمه واتصال آرماتورهای دال به دیواره28
شکل ‏35: اتصال کف به دیوار30
شکل ‏36: اتصال کف با دیوار31
شکل ‏37: افزایش درجه یکپارچگی در سقفهای طاق ضربی31
شکل ‏38: افزایش یکپارچگی سقف به کمک کلافهای افقی32
شکل ‏39: جوش دادن پلیت زیر سقف32
شکل ‏310: نمونه ای از مهار کششی33
شکل ‏311: نمونه ای از مهار برشی33
شکل ‏312: تقویت قوسهای بالای بازشوها34
شکل ‏313: روش تزریق دوغاب سیمان36
شکل ‏31438
شکل ‏31538
شکل ‏31639
شکل ‏31741
شکل ‏318 شکل ‏31942
شکل ‏320: پوشش بتن آرمه وبریدگی مهاری43
شکل ‏321: پوشش بتن آرمه44
شکل ‏322: دال بتن آرمه44
شکل ‏323: لایه پوششی پی و دیوار46
شکل ‏324: روکش بتنی سطوح درونی؛روکش توسط سقف قطع می شود اما کلاف های قائم با سوراخ کردن سقف امتداد می یابند.47
شکل ‏325تقویت دیوارهای طویل با افزودن پشت بند آجری49
شکل ‏326تقویت دیوارهای خشتی وگلی با استفاده از دیوارهای حائل ذوزنقه ای49
شکل ‏327: دیوار حائل50
شکل ‏328: ساختمان آجری در طبس50
شکل ‏329: ساختمان خشتی51
شکل ‏330: تقویت با استفاده از پیش تنیدگی52
شکل ‏331فرو ریختگی گوشه53
شکل ‏332: فرو ریختگی دیوار53
شکل ‏333: کلاف تقویتی بتن آرمه54
شکل ‏334: اتصال دیوار بهم54
شکل ‏335: تعمیر کلاف تقویتی55
شکل ‏336: کلاف تقویتی56
شکل ‏337: میلگرد کلاف56
شکل ‏338: نصب صفحه فولادی برای تقویت گوشه57
شکل ‏339: صفحه فولادی برای پیوند در دیوار57
شکل ‏340: تقویت پی59
شکل ‏341: تقویت پی59
شکل ‏342: تقویت پی60
شکل ‏343: اضافه کردن کلاف61
شکل ‏344: تزریق بتن در زیر فونداسیون61
شکل ‏345: تزریق دوغابه62
شکل ‏346: تقویت پی با استفاده از دستک زنی64
شکل ‏347: تقویت پی بااستفاده از دستک زنی در شرایط خاص65
شکل ‏348: شمع زنی دیوار67
شکل ‏349: شمع بندی زیر دیوار68
شکل ‏350: شمه بندی زیر دیوار68
شکل ‏351: تنگ بستن69
شکل ‏352: بنایی رجهای فروریخته70
شکل ‏353: اصلاح دیوار71
شکل ‏354: زهکشی71
شکل ‏355: زهکشی اطراف ساختمان72
شکل ‏356: کنج میانقاب بابتن پر می شود73
شکل ‏357: استفاده از دستک73
شکل ‏51: نقشه موقعیت شهرستان106
شکل ‏52: نقشه گسل چنگ107
شکل ‏53: نقشه گسل دنا108
شکل ‏54: ساختمان دو طبقه109
شکل ‏55: ساختمان دو طبقه110
شکل ‏56: اجرای کلاف روی دیوار110
شکل ‏57: تقسیم ساختمان به قطعات مناسب با ایجاد درز انقطاع111
شکل ‏58: ساختمان بدون پس یا پیش رفتگی112
شکل ‏59: ابعاد پیش آمدگی در پلان ساختمان112
شکل ‏510: اصلاح طره113
شکل ‏511: اصلاح تعداد طبقات114
شکل ‏512: اجرای پی در سطح هموار114
شکل ‏513: عدم مطابقت با بند آیین نامه و ایجاد بازشوی وسیع در دیوار، قرار دادن باز شو در گوشه دیوار.بازشو باید در قسمت مرکزی دیوار قرار گیرد.115
شکل ‏514: در دو شکل بالا مشاهده می شود که مجموع سطح بازشو از یک سوم سطح دیوار بیشتر می باشد و این خلاف آئین نامه می باشد.115
شکل ‏515در شکل بالا مشاهده می شود که مجموع طول بازشو در دیوار باربر از یک دوم طول دیوار بیشتر می باشد.116
شکل ‏516: فاصله کم بازشو از بر ساختمان116
شکل ‏517: فاصله کم بازشو از بر ساختمان117
شکل ‏518: فاصله کم بین دو بازشو117
شکل ‏519: فاصله کم بین دو بازشو118
شکل ‏520: عرض بیش از 2.5 بازشو و عدم استفاده از کلاف قائم118
شکل ‏521: عرض بازشو بیشتر از 2.5 متر است و از کلاف قائم استفاده نشده است.119
شکل ‏522: اصلاح بازشو119
شکل ‏523: در شکل بالا مقدار دیوارهای نسبی متناسب می باشد.120
شکل ‏524: طول دیوار از 8 متر و 30 برابر ضخامت دیوار بیشتر است پس مطابق آئین نامه نمی باشد.121
شکل ‏525: اصلاح طول زیاد یوار121
شکل ‏526: مشاهده می شود که طول دیوار غیر باربر از 40 برابر ضخامت دیوار (ضخامت دیوار 30 سانتیمتر می باشد) کمتر و از 6 متر بیشتر می باشد.122
شکل ‏527: عدم مهار مناسب تیغه به زیر سقف122
شکل ‏528: اجرای همزمان دیوار وتیغه و هشت گیر کردن تیغه به دیوار و عدم نیاز به میلگرد جهت قفل و بست کردن123
شکل ‏529: عدم وجود جان پناه در ساختمان های مصالح بنایی موجود124
شکل ‏530: عدم وجود جان پناه124
شکل ‏531: بهسازی جان پناهها124
شکل ‏532: ارتفاع کم دودکش125
شکل ‏533: تعبیه کلاف در زیر تیغه ها و جداگرها الزامی نیست مگر آنکه برای اتصال کلافهای اصلی ضروری باشد.126
شکل ‏534: کلاف روی دیوار126
شکل ‏535: اجرای غلط کلاف127
شکل ‏536: اجرای صحیح کلاف128
شکل ‏537: اتصال کلاف قائم به افقی129
شکل ‏538: دیوار آجری131
شکل ‏539: ایجاد درز در دیوار132
شکل ‏540: اجرای نامناسب دیوارچینی و در یک امتداد قرار گرفتن رجها132
شکل ‏541: بتن ریزی غلط133
شکل ‏542: سقف با تیر چوبی133
شکل ‏543: اتصال تیرچه به کلاف134
شکل ‏544: سقف تیرآهنی135
شکل ‏545: استفاده از تیر عرضی136
شکل ‏546: عدم استفاده از اسکوب در نما سازی137
شکل ‏547: دیوار بلند138
شکل ‏548: بازشوی زیاد139
شکل ‏549: عدم استفاده از تیر بالای دیوار139
شکل ‏550: قرار گیری دیوار طبقه بالا روی دیوار طبقه پایین140
شکل ‏551: اتصال نامناسب دیوار به دیوار140
شکل ‏552: پی چینی141
شکل ‏553: پی نامناسب142
شکل ‏554: در ساختمان فوق جداشدگی سرتاسری در ارتفاع مشاهده می شود که دلیل آن عدم اتصال مناسب دیوار به دیوار می باشد.142
شکل ‏555: در دیوار فوق ترک به صورت مورب مشاهده می شود که دلیل آن نشست پی و دیوار وعدم اتصال مناسب دیوار به دیوار می باشد.143
شکل ‏556: ترک در سقف فوق مشاهده می شود که دلیل آن عدم استفاده از کلاف روی دیوارها(زیر سقف ) می باشد و همچنین نشست دیوار143
شکل ‏557: ترک در دیوار بالای بازشو مشاهده می شود که دلیل آن عدم استفاده از نعل درگاه مناسب می باشد.144
شکل ‏558: ترک در زیر سقف و بالای بازشو مشاهده می شود که دلیل آن عدم استفاده از کلاف زیر سقف و نعل درگاه مناسب می باشد.144
شکل ‏559: ترک در دیوار و پی مشاهده می شود که دلیل آن عدم استفاده از زیر سازی مناسب می باشد.145
شکل ‏560: در تصویر فوق سقف چوبی مشاهده می شود که تیرها بصورت غیر اصولی قرار داده شده اند.وممکن است با کوچکترین زلزله ای کل سقف ویران شود.145
شکل ‏561: در شکل فوق ساختمان آجری با ملات ماسه سیمان مشاهده می شود.تقریبا نصف ارتفاع ساختمان با سنگ وبقیه با آجر ساخته شده است.عدم استفاده از اتصال دیوار به دیوار ویکپارچه نبودن دیوار باعث جداشدگی دیوار شده است.146
شکل ‏562: ترک146
شکل ‏563: ترک147
شکل ‏564: اجرای پوشش بتن مسلح روی بام148
شکل ‏565: اصلاح بازشو در دال148
شکل ‏566: استفاده از سیستم های کمکی149
شکل ‏567: ایجاد روکش بتنی150
شکل ‏568: اجرای نبشی کشی151
شکل ‏569: اجرای نبشی کشی151
شکل ‏570: گزارش مصور بازدید ساختمان153
شکل ‏571: گزارش مصور بازدید ساختمان154
شکل ‏572: پلان154
شکل ‏573: پلان آکس بندی167
شکل ‏574: مدل ETABS168
شکل ‏575: ستون گذاری و تیرریزی170
شکل ‏576: پلان فونداسیون های شناژ قائم و شناژ پای دیوار برای اجرای رویه های بتنی171
شکل ‏577: ترمیم پوشش سطحی ، اجرای فونداسیون172
شکل ‏578: پلان رویه بتنی و نبشی کشی173
شکل ‏579: جزئیات فونداسیون174
شکل ‏580: اجرای ستون های فلزی درون دیوار174
شکل ‏581: اتصال ستون جدید و دیوار قدیمی175
شکل ‏582: اجرای پوشش بتن مسلح دو طرفه176
شکل ‏583: اجرای پوشش بتن مسلح (یک طرفه)177
شکل ‏584: اتصال دیوار و رویه بتنی (دتایل یک)178
شکل ‏585: اتصال دیوار و رویه بتنی (دتایل دو)179
شکل ‏586: ترمیم ملات های آسیب دیده180
شکل ‏587: بخیه دوزی با پین و میلگرد181
شکل ‏588: اجرای دیوار پرکننده182
شکل ‏589: اجرای شمع بندی برای مهار بار ثقلی183
شکل ‏590: اجرای فونداسیون های طراحی شده در محل های مشخص183
شکل ‏591: اجرای عملیات مقاوم سازی184
شکل ‏592: اجرای شناژهای قائم184
شکل ‏593: اجرای شناژهای افقی باربز ثقلی در محل هایی که باربری را از دیوار به شناژهای افقی منتقل کرده، و شناژ افقی با مقطع مناسب برای آن طرح شده است.184
شکل ‏594: اجرای شناژهای افقی باربر ثقلی در محل هایی که باربری را از دیوار به شناژهای افقی منتقل کرده، و شناژ افقی با مقطع مناسب برای آن طرح شده است.185
شکل ‏595: تعبیه تیر و ستون های لازم برای انجام تغییرات معماری185
شکل ‏596: اتصالات شناژهای قائم و افقی186
شکل ‏597: تعبیه اتصالات برشی بین شناژهای قائم و دیوارها186
شکل ‏598: پرکردن فضاهای خالی بین شناژهای قائم و دیوارها186
شکل ‏599: اجرای نبشی کشی در مواردی که صرفا نیاز به تعبیه شناژ افقی می باشد و این شناژ نقش باربری ثقلی ندارد.187
شکل ‏5100: اجرای پوشش بتن مسلح تؤام با نبشی کشی187
شکل ‏5101: اضافه کردن یک طبقه جدید ، به وسیله این روش مقاوم سازی می توان با طراحی و محاسبه یک طبقه جدید به ساختمان اضافه نمود.188
شکل ‏5102: عملیات نازک کاری بعد از اتمام عملیات مقاوم سازی188
شکل ‏5103: عملیات نازک کاری بعد از اتمام عملیات مقاوم سازی189
چکيده
وقوع زمین لرزه های متعدد در ایران و تحقیقات زمین شناسی انجام شده در مورد گسل های موجود همگی مؤید این مطلب است که ما در منطقه ای لرزه خیز زندگی می کنیم. از طرف دیگر به دلیل کم توجهی جامعه مهندسی به ساخت و ساز ایمن، ساختمان های زیادی به جا مانده است که در آنها تمهیدات خاصی برای زلزله در نظر گرفته نشده است. آمار و ارقام نشان می دهد که در کشور اکثر ساختمان ها از نوع ساختمان های بنایی می باشند و از آن مهمتر در زلزله های اخیر بیشترین آمار تلفات و خسارات از جانب همین ساختمانها می باشد و این مطالب ضرورت توجه به امر مقاوم سازی این ساختمانها را بیش از پیش مسجل می سازد.
استفاده از مصالح بنایی در اجرای ساختمانها از قرون گذشته در ایران رواج داشته است و تا کنون در بسیاری از شهرها و تقریبا اکثر مناطق روستایی، ساختمانهای بنایی قسمت اعظم ساختمانهای این مناطق را شامل می شوند. با توجه به آسیب پذیر بودن این ساختمانها در طی زلزله های گذشته وقرار گرفتن بسیاری از روستاها در نواحی لرزه خیز، اهمیت رفتار و عملکرد ساختمانهای بنایی در برابر زلزله به شکل آشکار مشخص است.
کليد واژه: سازه های بنایی، مقاوم سازی، نواحی لرزه خیز، گسل، زمین لرزه
فصل اول
کلیات
کلیات
مقدمه
فلات ایران بر یکی از کمربندهای زلزله واقع شده و از این رهگذرگاه گاه نقطه ای از پهنه میهن اسلامی دستخوش لرزشهای مرگبار زلزله می گردد. نمونه های بارز آن را زلزله (31خرداد 1369) منجیل و زنجان یا زلزله(25شهریور1357) طبس و یا زلزله های قبل از آن در ناغان [1](17 فروردین1356)- بوئین زهرا(1341) و غیره می توان نام برد.
کشور ایران در قسمت میانی کمربند کوه زای آلپ-هیمالیا واقع شده است و هنوز تحت تأثیر حرکات کوه زایی آلپ پایانی می باشد. از طرف دیگر حرکات صفحه عربستان به طور دائمی به صفحه ایران تنش وارد می کند و فرونشینی مکران در جنوب و باز شدن صفحه اقیانوس هند نیز سبب زیر راندگی صفحه اقیانوسی به زیر منطقه مکران می گردد. مجموعه این شرایط سبب به هم خوردن تعادل پوسته ایران می گردد و اثر آن به صورت جابجایی در طول شکستگی های قدیمی و بروز زمین لرزه مشاهده می شود. همانطور که در شکل مشاهده می شود گسل های ایران به طور کلی دارای روند شمالی- جنوبی (امتداد ایران شرقی). شمال غرب- جنوب شرق (امتداد ناحیه زاگرس و شمال شرق-جنوب غرب ، امتداد البرز شرقی) می باشد. گسل هایی که در طول دوره کواترنر (از دو میلیون سال پیش تا کنون) فعالیت نسبتا مهمی داشته اند عبارتند از:
گسل های آغاجاری، دامغان، البرز، آستارا، ترود، شمال تبریز، شاهرود، کازرون، کوه بنان کرمان، عباس آباد.
شکل ‏11: نقشه صفحات زمین ساخت خاور میانه و حرکات نسبی آنها
شکل ‏12: گسل های مهم ایران
گرچه دلایل بروز زلزله و یا زمان و مکان آن به روشنی مشخص نیست ولی در هر حال تا آنجا که مشخص شده است، تغییر شکلهای ناشی از حرکتهای قاره ها نسبت به یکدیگر(عوامل تکتونیک) باعث افزایش انرژی ذخیره شده در پوسته جامد زمین گردیده و وقتی به حد گسیختگی رسید، به ناچار این پوسته گسیخته شده و بخشی از انرژی ذخیره شده آزاد می گردد، و در این زمان پدیده لرزش زمین به وجود می آید.چون انرژی آزاد شده بسیار زیاد و ناگهانی است، باعث ارتعاش شدید زمین گردیده و ساختمانهایی که برای مقاومت در برابر این ارتعاشها طرح نشده اند دچار گسیختگی و انهدام می گردند.
در ایران عزیز ما به علت اینکه برخی از شهرها و عموما روستاها از بافت قدیمی برخوردار هستند و ساختمانهای با مصالح بنایی فراوان در آنها یافت می شود اینگونه ساختمانها به علت اینکه متاسفانه بطور صحیح اجرا نمی شوند در هنگام زلزله خسارات زیادی را به بار می آورند در این فصل سعی شده در مورد تعریف ساختمانهای مصالح بنایی-عملکرد ساختمانهای مصالح بنایی و دسته بندی اینگونه ساختمانها بحث گردد.
در حال حاضر ساختمانهای ساخته شده با مصالح بنایی (به خصوص ساختمان هاای آجری) درصد بالایی از ساختمان های موجود یا در حال احداث در کشور ما را تشکیل می دهند[2] مهمترین عامل مقبولیت ساختمان های بنایی در ایران ، به ویژه در شهرستان ها در دسترس بودن مصالح،ساده بودن تکنولوژی تولید آجر و بلوک های بنایی،آشنایی سازندگان با نحوه ساخت و ساز با مصالح بنایی و سر انجام ارزان تر بودن قیمت تمام شده این قبیل ساختمان ها نسبت به ساختمان های با اسکلت فولادی و بتن مسلح می باشد. با توجه به اینکه در ساخت بیشتر ساختمان های بنایی ضوابط و معیارهای مهندسی مربوط به مقاومت سازه در برابر زلزله مورد توجه قرار نمی گیرد و معمولا توسط سازندگان محلی و بدون توجه به اثر تخریبی زلزله، طراحی و اجرا می شود.
تعریف سازههای بنایی
ساختمانهای بنایی از دیوارها وکفها هستند که در صورت به کار گیری صحیح از قابلیتهای مصالح، نیازی به عناصراضافه جهت تحمل بارهای وزن و نیروهای جانبی نمی باشد.دیوارهای خارجی و دیوارهای جداکننده فضاهای داخلی ساختمان به تنهایی جهت تحمل بارهای وارده کافی خواهند بود.
در اینگونه ساختمانها علاوه بر آنکه حذف اسکلتهای بتنی و یا فلزی خود موجب صرفه جویی قابل ملاحظه ای در هزینه ها میگردد، بعلت پخش بار بر روی زمین توسط دیوارهای باربر، هزینه شالوده های این ساختمانها نیز به مراتب کمتر از ساختمانهای دیگر خواهد بود.
عملکرد ساختمان های آجری در زلزله های گذشته
در دهه های اخیر در ایران چندین زلزله بزرگ و مخرب روی داده است که موجب تلفات سنگینی شده اند مثل زلزله های منجیل در سال1369 با بزرگی 3/7 ریشتر،طبس در سال 1357 با3/7 ریشتر، آذربایجان شرقی(هریس)درسال1391با3/6 ریشتر، بوشهر(کاکی)در سال1391 با 6 ریشتر و….
با نگاهی کلی به تاریخچه زلزله های کشور مشخص می شود که خانه های روستایی که در ناحیه مرکزی زلزله هایی با بزرگی بیش از 5/5 ریشتر قرار گرفته اند در معرض خطر ترک خوردن و فرو ریختن هستند. البته ساختمانهای آجری شهری که با ملات سیمان چیده شده اند مقاومت بیشتری دارند و ممکن است در برابر زلزله هایی با بزرگی 6 تا5/6 ریشتر نیز پایدار بمانند.
بدون شک بالا بردن کیفیت مصالح و نحوه ساخت و یکپارچگی سقف و سبک کردن آن، و نیز تعبیه عناصری مانند کلافهای افقی،که انعطاف پذیری ساختمان را افزایش می دهند می تواند سبب افزایش مقاومت ساختمان شود. اما هیچ یک از این تمهیدات به معنی تضمین پایداری قطعی سازه در مقابل زلزله های مخرب نیستند.
دسته بندی ساختمان های آجری
ساختمان های آجری به بناهایی گفته می شود[3] که با مصالح فشاری مثل آجر، بلوک بتنی، سنگ و خشت و ملات بنا شده اند. این ساختمان ها را می توان به چهار گروه غیر مسلح،نیمه مسلح،مسلح و مرکب تقسیم کرد.
ساختمان های آجری غیر مسلح
این نوع ساختمان متداولترین و قدیمی ترین نوع ساختمان را در کشورمان تشکیل می دهد و به دو گروه عمده شهری و روستایی قابل تفکیک است.در ساختمانهای روستایی دیوارها معمولا از خشت خام یا سنگهای رودخانه ای با ملات گل ساخته شده،سقف به صورت گنبدی از خشت خام در نواحی جنوب خراسان،و یا تیرهای چوبی با پوشش گل در نواحی شمالی کشور،بنا می شوند.گاهی برای استحکام بیشتر از شمعهای چوبی استفاده میشود که به طور افقی در دیوارها قرار می گیرند.در ساختمان های شهری دیوار ها از آجر فشاری با ملات ماسه سیمان بنا می شوند و سقفها تیرآهن یا تیرچه بلوک وگاهی نیز چوبی است.
ساختمان های آجری نیمه مسلح
تفاوت این نوع ساختمان ها با نوع قبلی در آن است که برای بهبود رفتار آنها در مقابل زلزله از عناصری استفاده می شودکه سبب افزایش نسبی مقاومت و یا نرمی می شوند همچون کلاف فوقانی و تحتانی در دیوارهای آجری و یا استفاده از قید پنجه.
ساختمان های آجری مسلح
ساختمان های نیمه مسلح هر چند دارای عناصری هستند که موجب افزایش مقاومت می شوند اما زمانی می توان سازه را کاملا مسلح دانست که دارای یک سیستم لرزه بر با دو ویژگی زیر باشد:
الف)کاملا ایستا
ب)قابل محاسبه
سیستم کاملا ایستا آن است که در کلیه حالتهای اصلی شکست دارای عناصر تسلیح باشد.
مثلا دیوارهای برشی دو حالت اصلی شکست دارند.خمش و برشی که عناصر تسلیح اولی میلگردهای قائم و دومی میلگردهای افقی است که نحوه محاسبه آن ها به شرحی که در منابع دیگر آمده است قابل اجرا می باشد.با کلافهای تحتانی و فوقانی نمی توان مانع شکست خمشی شد. متداولترین شکل تسلیح ساختمان های آجری عبارت است از تعبیه کلافی افقی در زیر و میلگردهای افقی و قائم در داخل دیوارهای برشی.
ساختمان های آجری مرکب
ساختمان های آجری که دارای اسکلت فلزی یا بتنی باشند مرکب نامیده می شوند.این نام معرف رفتار مرکب قاب و دیوار داخل آن(میانقاب) است.هنگامی که داخل قابی را با دیوار پرکنیم خواص مکانیکی آن « نظیر سختی،مقاومت،نرمی و شکل پذیری» به طور چشمگیری تغییر می کند به طوری که نمی توان با جمع ساده خواص قاب لخت و دیوار تنها به این خواص دست یافت.
فصل دوم
خواص سازه ای ودینامیکی ساختمانهای آجری
خواص سازه ای و دینامیکی ساختمانهای آجری
مقدمه
پیچیدگی رفتار سازه های آجری مانع از آن بوده است که روشهای جامعی برای تحلیل خواص مکانیکی سازه ای آنها بوجود آید،در حالی که برای تحلیل سازه های فولادی در نیمه قرن نوزدهم و بتنی در نیمه اول قرن بیستم نظریه ها و روشهای مبسوطی پدید آمده بود.
در ساختمانهای بنایی،مصالح بنایی که ممکن است آجر یا بلوک باشند به همراه ملات بین آنها عناصر اصلی باربر ثقلی و جانبی ساختمان می باشند[4] از طرفی به دلیل پیچیدگی رفتار این نوع سازه ها نمی توان روش جامعی برای تحلیل خواص مکانیکی و سازه ای آنها ارائه داد.رفتار ناهمسانگرد، ناهمگن و غیر خطی و وجود ترک های فراوان از یک سو و صفحه ای بودن اجزای سازه های بنایی از سوی دیگر پیچیدگی خاصی را ایجاد کرده است که غالبا جز با روش آزمایش های در مقیاس واقعی نمی توان از وضعیت خرابی ها و تنش های ایجاد شده در اجزای سازه ای اطلاعاتی بدست آورد.
توزیع نیروی زلزله در ساختمانهای بنایی
نیروهای لختی که در نتیجه شتاب پی (ناشی از حرکت زمین به هنگام زلزله) در ساختمان پدید می آیند باید به پی و از آنجا به زمین منتقل شوند.دیوارهای ساختمان بنایی به دو دسته برشی و عرضی تقسیم می شوند.دیوارهایی که موازی جهت حرکت پی هستند برشی و آنها که عمود بر این جهت اند عرضی نامیده می شوند.بخشی از نیروهای دیوارهای عرضی به سقف و بخشی به زمین و بقیه به دیوارهای برشی که در دو طرف دیوار عرضی قرار گرفته اند وارد می شود.سقف ها نیروهای حاصل از زلزله و دیوارهای عرضی را به دیوارهای برشی منتقل می کنند.شکل (2-1)
شکل ‏21: توزیع نیروی زلزله
اصلی ترین عنصر لرزه بر هر ساختمان آجری دیوارهای برشی است که سرانجام باید بار افقی حاصل از کلیه اجزای دیگر ساختمان را به زمین منتقل کند.علاوه بر این سقف نیز باید از یکپارچگی لازم برای انتقال نیروهایی که از بخشهای دیگر دریافت می کند،به دیوارهای برشی برخوردار باشد.به عنوان مثال سقفهای تیرچه بلوک و طاق ضربی از صلابت برشی نسبتا خوبی برخوردارند،در حالی که سقفهای سبک شیروانی چنین نیستند ونمی توانند بار دیوارهای عرضی را به دیوارهای برشی منتقل کنند. همچنین دیوارهای عرضی باید بتوانند بار خود را به سقف و پی و دیوارهای متعامد انتقال دهند.[5]
حالت های شکست
شکست دیوارهای برشی و عرضی اصلی ترین حالت های شکست را تشکیل می دهند چون در ساختمان های آجری سقف بر دیوارها تکیه دارد با سقوط دیوار احتمال درهم فروریختن کل ساختمان وجود دارد و لذا ناپایداری دیوارها را می توان به منزله ناپایداری کلی دانست.دیوارهای برشی تقریبا تمامی بار جانبی حاصل از زلزله را بر دوش دارند، پس سقوطشان به منزله انهدام قطعی ساختمان است، اما شکست دیوارهای عرضی معمولا با خسارات کمتری همراه است و بنابراین به هنگام تسلیح و تقویت ساختمان آجری، تاکید اصلی روی دیوارهای برشی است.
شکست دیوارهای برشی
هرگاه دیوارهای برشی تحت نیروی جانبی قرار گیرند دو حالت شکست خواهند داشت، خمشی و برشی. پایه های پهن معمولا به حالت برشی و پایه های باریک به حالت خمشی می شکنند.
هنگام زلزله دیوار تحت تأثیر نیروی زلزله به طور متناوب برروی پنجه و پاشنه خم می شود و چنانچه نیروی زلزله بر نیروی مقاوم چیره شود جابجائی از حد می گذرد و دیوارها شروع به واژگون شدن می کنند. اما چون زلزله طبیعتی آنی دارد این واژگونی چند لحظه بیشتر به طول نمی انجامد و خیلی زود جهت نیروها عوض می شود و دیوارها در جهت مقابل به حرکت در می آید و در هر بار چند میلیمتر تا چند سانتیمتر از محل پی جدا شده پس از لحظه ای و به دنبال ضربه ای محکم، در جهت دیگر خم می شود.این حرکتهای خمشی را تلو گویند.
حرکت تلو[6] بسیار خطرناک است و آثار زیان بخش زیر را به دنبال دارد:
1-ضربه های حاصل از تلو موجب خرد شدن پنجه و پاشنه دیوار شده، از عرض مؤثر پایه می کاهد و دیوار را بیش از پیش در برابرضربه های بعدی بی دفاع می سازد.
2-حرکت تلو با ضربه های شدیدی همراه است که نیروهای افقی بزرگی را ایجاد می کند.
3-حرکت تلو موجب سست شدن ساختمان و در نتیجه کاهش دوره تناوب می شودکه به نوبه خویش سبب افزایش شتاب پاسخ و یا نیروهای زلزله می شود،بنابراین از یک سو مقاومت ساختمان کم می شود و از سوی دیگر نیروی زلزله شدیدتر می گردد و بیش از پیش ساختمان را در معرض انهدام قرار می دهد. شکست خمشی با تلو خوردن دیوار همراه است و پنجه و پاشنه آن را در معرض خرد شدن قرار می دهد.
شکست برشی با ترکهای اریب همراه است و به سبب دو طرفه بودن نیروی زلزله، این ترکها بصورت ضربدری ظاهر می شوند.
شکست دیوارهای عرضی
دیوارهایی که بر جهت زلزله عمودند ، به سبب نیروهای لختی افقی که براثر شتاب حاصل از زلزله، از جرم خود دیوار پدید می آیند، مانند دال تختی که بر چهار تکیه گاه قرار گرفته باشد (زمین- سقف- دو دیوار برشی عمود بر دیوار) تحت خمش قرار گرفته، خطوط مشابه خطوط تسلیم در آنها پدید می آید. در صورتی که فاصله دیوارهای عمودی زیاد باشد، خمش عمدتا بین سقف و زمین واقع شده، ترکهای خمشی در امتداد افقی ظاهر می شوند. شکل(2-2)
شکل ‏22: خمش در دیوار عرضی
عملکرد ساختمان های آجری غیر مسلح در مقابل زلزله
باتوجه به مباحث مطروحه ضعف اساسی ساختمان های آجری در مقابل زلزله کمبود مقاومت نیست بلکه کمبود نرمی(شکل پذیری)است. میزان خسارت سازه های نرم تا حدودی تابع بزرگی زلزله است ودر مورد سازه های نرم در زلزله های بسیار مخرب با شدت بیش از 7،در ناحیه مرکزی زلزله بیشترین آسیب مشاهده می شود واز مرکز دور می شویم به تدریج از شدت آسیب کاسته می شود در حالی که در مورد ساختمانهای آجری چنین نیست واز منطقه ای که ساختمان ها کاملا فرو ریخته است ناگهان به منطقه ای با ساختمان های نسبتا سرپا می رسیم.رفتار یک ساختمان آجری غیر مسلح را در مقابل زلزله می توان بصورت زیر خلاصه کرد:
1-شدت زلزله از مقاومت سازه کمتر است ودر این صورت سازه سختی اولیه خود را حفظ کرده،ضریب بازتاب کم می باشد ونیروی زلزله برابر جرم ساختمان ضرب در شتاب زلزله است.این نیرو برای ایجاد شکست ودر هم شکستن سازه کافی نیست وبنابراین ساختمان از زلزله آسیبی نمی بیند.
2-شدت زلزله در لحظات واپسین آن[7] از حد مقاومت سازه فراتر می رود وترکها وخردشدگی ها آغاز می شود،سختی کم شده،و تناوب زیاد می شود ودر نتیجه ضریب بازتاب افزایش می یابد وسبب بالا رفتن نیروی زلزله می شود.اما چون این تحولات در لحظات واپسسین اتفاق می افتد وزلزله ادامه نمی یابد،سازه پایدار می ماند ودر پایان زلزله فقط مقداری ترک و خرد شدگی ملاحظه خواهد شد.
3-شدت زلزله در همان لحظه های آغازین از حد مقاومت سازه فراتر می رود ودر نتیجه کاهش سختی وافزایش ضریببازتاب ،سازه در معرض نیروهای بزرگ تری قرار می گیرد به گونه ای که خیلی زود در هم می شکند وبا خاک یکسان می شود.
مراحل سه گانه فوق از یک سو تابع بزرگی زلزله اند ومعمولا در زلزله های با بزرگی بیش از6 حالت(3)اتفاق می افتد و غالبا در نواحی مرکزی زلزله ساختمان های آجری غیر مسلح با خاک یکسان می شوند و از سوی دیگر با توجه به میرایی امواج زلزله،ساختمان های آجری بر حسب فاصله شان از مرکز زلزله،می توانند مطابق یکی از حالت های بالا عمل کنند.
به طور کلی با نگاهی به تاریخچه زلزله های کشور مشخص می شود که خانه های روستایی که در ناحیه مرکزی زلزله هایی با شدت متوسط قرار گرفته باشند در معرض خطر ترک خوردن وفرو ریختن هستند.البته ساختمان های آجری شهری که با ملات سیمان چیده شده باشند مقاومت بیشتری دارند و ممکن است مقاومت بیشتری از خود نشان دهند،اما برای اغلب ساختمان های آجری غیر مسلح تحمل زلزله های نسبتا شدید،امکان پذیر نیست واین قبیل سساختمان ها بر اثر این زلزله ها فرو می ریزند.
روش های تسلیح و تقویت
روش های جلوگیری از شکست خمشی و برشی[8] عبارتند از:
1-مهار شکست خمشی به کمک میلگردهای قائم(میلگرد قائم باید به داخل کلاف افقی زیرین دیوار قلاب شود تا بتواند لنگر خمشی ناشی از نیروی زلزله را به داخل پی هدایت نموده واز وقوع شکست خمشی جلوگیری نماید).
2-مهار شکست برشی به کمک میلگردهای افقی(میلگردهای افقی در داخل درزهای افقی قرار می گیرند واز این رو،عملا قطر آن نمی تواند از 10تا 12میلیمتر بیشتر باشد)
3-مهار شکست برشی به کمک کمرکش(کمرکش کلاف افقی است که در میانه ارتفاع دیوار تعبیه می شود)
4-استفاده از قید پنجه برای جلوگیری از خرد شدن پنجه در دیوار برشی
شکل 3-2 برخی روش های اجرائی ودر شکل4-2 نحوه عملکرد دیوارهای آجری مسلح را نشان می دهد.
شکل ‏23: برخی روشهای اجرایی دیوارهای آجری مسلح
شکل ‏24: نحوه عملکرد دیوارهای آجری مسلح
رفتار سازه های آجری مسلح تحت بارگذاری متناوب
آزمایشهایی که روی دیوارهای برشی مسلح تحت بارهای جانبی متناوب انجام شده است نشان می دهد که در دور اول رفتار دیوار از نوع خطی نرم شونده است،واگر نیرو فقط یک بار اعمال شود،سازه از نرمی بسیار خوبی برخوردار است، یعنی هر قدر جابجائی را افزایش دهیم از مقاومت کاسته نمی شود واین در مقایسه با دیوار غیر مسلح بسیار نوید بخش است.شکل(2-5)
شکل ‏25: رفتار سازه های آجری مسلح تحت بارگذاری متناوب
روش کلاف بندی دیوار آجری
وجود دیوار آجری در داخل قاب فولادی یا بتنی عملا از جابجائی قاب در صفحه خود جلوگیری کرده ودر نتیجه بخشی از نیروی جانبی وارد به قاب به میانقاب منتقل می گردد .مشاهدات، تجربیات گذشته و تحقیقات گسترده نظری و آزمایشگاهی نشان داده است که مقاومت وسختی این قابها به مراتب بیش از قاب لخت (بدون میانقاب)است.گزارش های جامعی از تحقیفات انجام گرفته از سال1948 تا 1990 در این زمینه صورت گرفته مؤید این مطلب است که اندرکنش قاب با میانقاب موجب افزایش سختی ومقاومت از یک سو و افزایش نرمی (شکل پذیری) میانقاب از سوی دیگر می شود ودر نتیجه خواص لرزه ای را بطور چشمگیری بهبود می بخشد.بر اساس این رفتار اندرکنشی این قاب ها را مرکب می خوانیم.
بنابر مطالب گفته شده در مورد تعداد زیاد ساختمان های بنایی ووسعت خرابی های آن ها درزلزله های گذشته و همچنین رفتار خاص ساختمان های بنایی در بارهای لرزه ای ضرورت امر تقویت این ساختمان ها بیش از پیش مسجل می شود.یکی از روشهایی که برای تقویت ساختمان های غیر مسلح پیشنهاد شده است،ایجاد خط دوم دفاعی است تا هنگامی که ساختمان در معرض زلزله قرار گرفت و آغاز به فروریختن کرد بتواند بر این خط دفاع تکیه کند وکاملا فرو نریزد وبدین وسیله جان ساکنان محفوظ بماند.
خواص سازه ای ودینامیکی قاب های مرکب
از مطالب بیان شده در قسمت های قبل اینگونه بر می آید که ساختمان های بنایی به دلیل رفتار خاص آنها و عدم شکل پذیری آنها در بارهای لرزه ای به شدت آسیب پذیرند ویکی از روش های بسیار مناسب برای مقاوم سازی آنها کلاف بندی افقی و قائم می باشد[9].
در صورت کلاف بندی،دیوارهای بنایی تبدیل به میانقاب هایی می شوند که می توان از خواص لرزه ای آنها در باربری جانبی استفاده نمود.در اد امه مختصری از تئوری قاب های مرکب آمده است.
مقدمه
پولیاکف در اواخر دهه 1940 بر روی قاب های مرکب آزمایش هایی انجام داد ونتیجه گرفت که سختی ساختمان های 14 طبقه در مسکو تا 20 برابر بیش از سختی قاب



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه ارشد

دیدگاهتان را بنویسید