ارزيابي رفتار داخل صفحه ي ديوارهاي بنايي تقويت شده با مصالح GFRP با در نظرگيري معماري سازه هاي آجري تاريخي موجود در ايران

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

مصالح بنايي از گذشته‌ي دور تا كنون در ساخت سازه‌ها كاربرد داشته است. در كشورمان ايران، سازه‌هاي ارزشمند تاريخي، اغلب جزء سازه‌هاي بنايي محسوب مي‌شوند. با توجه به لرزه‌خيزي كشور و ضعف مصالح بنايي در برابر زلزله، تقويت اين‌گونه سازه‌ها امري اجتناب ناپذير است. در اين تحقيق به منظور مقايسه‌ي رفتار داخل صفحه‌ي ديوارهاي بنايي با لحاظ كردن معماري سازه‌هاي آجري تاريخي موجود در ايران، 9 ديوار آجري به ابعاد 100*870*870 ميلي‌متر ساخته شده و مورد آزمايش بار فشاري قطري قرار گرفت. 9 ديوار ساخته شده در سه دسته آجرچيني، شامل الگوي راسته، حصيري و جناغي قرار دارند. از هر آجرچيني 3 ديوار ساخته شد كه از اين 3 ديوار، 1 ديوار بدون تقويت بوده و 2 ديوار ديگر تقويت شده است. در الگوي راسته، آجرها به صورت راسته بر روي هم قرار گرفته به نحوي كه بندهاي قائم در ارتفاع ديوار هم راستا نباشند. در الگوي حصيري، ديوار به مربعاتي تقسيم شده كه در هر مربع آجرها به صورت ايستاده و خوابيده در كنار هم قرار گرفته‌اند. در الگوي جناغي، آجرها با يك‌ديگر زاويه‌ي قائمه تشكيل داده و بر روي هم تكيه مي‌زنند. جهت تقويت ديوارها از الياف و ميله‌ي GFRP و چسب اپوكسي استفاده شده است. براي تقويت بندهايي از ديوار كه در يك راستا قرار دارند، از ميله‌ي GFRP و براي بندهايي كه در يك راستا قرار ندارند از الياف GFRP استفاده شده است. دو نوع مصالح تقويتي، در پارامتر سختي محوري معادل‌سازي شدند. آرايش تقويت ديوارهاي بنايي به صورت قطري و شبكه‌اي بوده و در يك وجه ديوار اجرا شده است. نمونه‌هاي تقويت نشده، پس از گذشت 28 روز مورد آزمايش بارگذاري فشاري قطري قرار گرفته است، اين در حالي است كه ساير نمونه‌ها پس از گذشت 28 روز از ساخت، تقويت شده و 1 هفته بعد از انجام تقويت تحت بار فشاري قطري آزمايش شده است. پارامترهاي تعيين شده در اين تحقيق عبارت است از: الگوي ترك خوردگي، نمودار تنش برشي-كرنش برشي، ظرفيت باربري، مدول برشي، مدول الاستيسيته، انرژي تلف شده و شكل‌پذيري. پس از تعيين پارامترهاي ذكر شده، به مقايسه‌ي آن‌ها براي هر دسته آجرچيني به صورت مجزا پرداخته شده است. علاوه بر اين، نتايج مربوط به ديوارهاي بنايي بدون تقويت نيز مقايسه شده است تا تاثير آجرچيني به‌كار رفته نيز مورد ارزيابي قرار گيرد. نتايج نشان مي‌دهند كه آرايش قطري مصالح تقويتي براي ديوارهاي راسته و حصيري نسبت به آرايش شبكه‌اي رفتار داخل صفحه‌ي بهتري را فراهم مي‌آورد. اين تاثير براي ديوارهاي راسته چشمگيرتر بوده، به گونه‌اي كه سبب افزايش 133 و 417 درصدي به ترتيب براي پارامترهاي ظرفيت باربري و اتلاف انرژي مي‌شود. بر خلاف آجرچيني راسته و حصيري، در آجرچيني جناغي، آرايش شبكه‌اي تاثير بيشتري نسبت به آرايش قطري جهت اجراي تقويت دارد، به گونه‌اي كه سبب افزايش 141 و 325 درصد به ترتيب براي ظرفيت باربري و اتلاف انرژي مي‌شود. همچنين به طور كلي، رفتار داخل صفحه‌ي ديوار بنايي با الگوي راسته نسبت به دو الگوي ديگر بهتر بوده و دو الگوي حصيري و جناغي بيشتر جنبه‌ي تزئيني دارند.

219329

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان