بررسي شكست برشي ستون‌هاي قاب بتني به دليل اندركنش با ديوار پركننده آجري

Shear Failure of Concrete Columns because of Interaction with Masonry Infill

مدل واقعي سازه داراي تفاوت‌هايي با مدل محاسباتي مي‌باشد كه از آن جمله مي‌توان به نقص در وجود ديوارهاي پركننده اشاره كرد، كه در تحليل و طراحي سازه از اثر آنها اغلب صرف‌نظر مي‌شود. اگرچه ديوارهاي پركننده اساساً باعث افزايش سختي و مقاومت قاب مي‌شوند، اما اثرات مثبت و منفي آنها در عملكرد سازه به دليل كمبود اطلاعات لازم در زمينه رفتار قاب و ديوار پركننده، ناديده گرفته مي‌شود. يكي از اثرات منفي ايجاد ستون‌هاي كوتاه در سازه‌هاي بتني مي‌باشد كه به دليل ترد بودن و شكل‌پذيري كم در اين نواحي شكست برشي رخ مي‌دهد. پژوهش حاضر به بررسي اندركنش بين قاب بتني و ديوار پركننده آجري در يك قاب 1 دهانه ، 1 طبقه جهت بررسي اثر منفي ديوار پركننده مي‌پردازد. در اين تحقيق به كمك نرم‌افزارSAP و OpenSees اين قاب با قاب بدون ديوار پركننده مقايسه مي‌شود كه جهت مدل‌سازي ديوارهاي پركننده از روش دو دستكي بهره گرفته مي‌شود. اصول استخراج شده در قالب نمودارهايي با استفاده از دو نرم‌افزار ذكر شده به عنوان نتيجه پژوهش ارائه شده است. نتايج بيان‌گر اين است كه خاموت برشي موجود در ستون‌هاي بتني متصل با ديوار پركننده آجري جواب‌گوي برش ايجاد شده در بالا و پايين ستون نمي‌باشد و باعث شكست برشي و تشكيل مفصل برشي در اين نواحي از ستون مي‌شود. اين پژوهش مي‌تواند به عنوان راهكاري در اختيار مهندسين سازه قرار گيرد تا با درنظر گرفتن اثرات منفي ديوار و مدل سازي دقيق اين المان از گسيختگي سازه پيشگيري كنند.

Infill walls are one of the most important elements in the buildings that should be considered in design and construction stages. In architectural design masonry infills are used to separating spaces and areas, but these elements are effective in seismic behavior because of stiffness and strength of masonry infills adjacent to the structural frames. The interaction of masonry infill with concrete frame create short column. Shear failure is a critical kind of concrete column failure that occurs in short columns during earthquake because of low ductility and brittle behavior of these types of columns. It is important to investigate the behavior of short columns. In this paper interaction of masonry infill with concrete frame with 1 bay and 1 story is surveyed. SAP2000 and OpenSees are used for analysis and comparison. The results show that shear reinforcement of concrete columns in ordinary design is not sufficient so plastic hinges form and shear failure happen and increasing in the stiffness and strength of frame because of infill wall should be considered during both the design and construction stages.