بهبود رفتار لرزه اي درون و برون صفحه‌ي ديوارهاي بنايي با تقويت به وسيله ي ملات مسلح به بافته (TRM) و سيمهاي موازي با مقاومت بالا (PW-SRM)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

دكتري

استفاده از آجر بنايي براي ساخت سازه‌ها، از ديرباز مورد توجه انسان‌ها بوده است. در كشور ما ديوارهاي سازه‌اي بخش مهمي از ساختمان‌هاي مهندسي ساز و غير مهندسي ساز مي‌باشند. بر اين اساس، تقويت و بهبود عملكرد ديوارها به ويژه ديوارهاي ساخته شده با مصالح بنايي مورد توجه محققين قرار گرفته است. از ديرباز روش¬هاي مختلفي اعم از تقويت با FRP، ژاكت بتني يا فلزي براي تقويت ديوارهاي بنايي مورد توجه بوده كه هر كدام داراي اشكالاتي هستند. بنا بر اين، جاي گزيني رزين با ملات به عنوان اختلاف اصلي تقويت با FRP و كاربرد بافته¬ي مسلح به بافته يا TRM مي‌تواند ايده‌ي خوبي باشد. آزمايش¬هاي انجام شده در اين رساله به سه گروه تقسيم مي¬شوند. در گروه اول آزمايش¬هاي مقدماتي بر روي اجزاي ديوار بنايي صورت گرفت. هم¬چنين با 45 آزمايش برش مستقيم طول و ضخامت بهينه كامپوزيت TRM به ترتيب برابر 50 و 5 ميلي متر به دست آمد. با مقايسه 16 طرح اختلاط مختلف، طرح اختلاط بهينه ملات باخصوصيات چسبندگي و مقاومت مطلوب تعيين شد. در گروه دوم، نه ديوار آجري شامل 1 نمونه¬ي ¬تقويت نشده-ي مبنا و 8 نمونه¬ي تقويت شده با روش TRM و PW-SRM هستند كه تحت بارگذاري خارج از صفحه قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نمونه¬ي تقويت شده با سيم¬هاي موازي با مقاومت بالا توانست باربري و شكل پذيري خارج از صفحه را به ترتيب 2303 و 4/10 افزايش دهد. هم¬چنين در يك نمونه از روش شيار زني براي بهبود عملكرد خارج صفحه¬اي استفاده شد كه بيشينه¬ي بار نسبت به نمونه¬ي مشابه بدون شيار 88 درصد رشد داشت. گروه سوم مشتمل بر 11 ديوار آجري شامل يك نمونه¬ي شاهد، 9 نمونه¬ي تقويت شده، يا تعمير شده يك نمونه مطابق با توصيه¬هاي آيين¬نامه¬ي ACI تحت بارگذاري رفت برگشتي درون صفحه¬اي قرار گرفتند. از 9 ديوار تقويت شده، 4 نمونه با كامپوزيت TRM كه از تركيب بافته¬ي شيشه¬ي 120 گرمي با چشمه¬هاي 10 × 10 ميلي متر با ملات ابداعي است، تقويت شدند. كامپوزيت ساخته شده از تركيب سيم¬هاي موازي فولادي با مقاومت بالا با ملات (PW-SRG) دو ديوار تقويت شدند. سپس نمودارهاي چرخه¬اي بار- تغيير مكان جانبي، ظرفيت باربري و شكل پذيري، ميزان انرژي مستهلك شده¬ي تجمعي، سختي و هم¬چنين ميرايي چرخه¬اي در نمونه¬هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. نتايج در اين بخش كارايي روش تقويت PW-SRM را اثبات نمود. نمونه¬ي تقويت شده با نوارهاي ضربدري موازي با روش ملات مسلح به سيم¬هاي فولادي با مقاومت بالا بهترين عملكرد را داشت. مقدار حداكثر بار در فشار و كشش به ترتيب 8/171 و 7/159 كيلو نيوتن و در جا به جايي 30 ميلي متر حاصل گرديد. مقدار افزايش بار در اين نمونه نسبت به نمونه¬ي مبنا در فشار و كشش به ترتيب 8/114 و 0/100 درصد و نسبت به نمونه¬ي مشابه تقويت شده با روش TRM به ترتيب 1/34 و 7/26 درصد رشد داشته است. در انتها، روابط و پارامترهاي رياضي حاكم بر مدل سازي عددي ديوارهاي بنايي و اجزاي تقويت آن‌ها در نرم افزار ABAQUS مورد بررسي قرار گرفتند. مدل‌هاي عددي هفت نمونه‌ي آزمايشگاهي با روش‌هاي تقويت متنوع ارائه شدند. جهت صحت سنجي مدل‌هاي عددي، مقدار ظرفيت باربري و تغيير شكل متناظر با مدل‌هاي عددي اين پژوهش با نتايج حاصل از مدل‌هاي عددي موجود در نمونه‌هاي آزمايشگاهي نظير مقايسه شدند.

220776

سازه

پرديس

دانشگاه صنعتي اصفهان