طرح بهينه بكارگيري مصالح هوشمند در ديوار برشي طبقات مختلف جهت بهسازي لرزه اي ساختمان هاي بتني مسلح

زمينه و هدف: هدف اصلي طراحي لرزه اي افزايش شكل پذيري و استهلاك انرژي زلزله با ورود سازه به ناحيه غيرخطي مي باشد. تعداد بسياري از سازه هاي بتني به دليل تغيير شكلهاي ماندگار فراتر از حد مجاز و هزينه هاي زياد بازسازي پس از زلزله تخريب و مجددا احداث مي شوند. جهت جلوگيري از تخريب اين گونه سازه ها نياز به مصالحي با خاصيت ابركشساني و توانايي بازيابي تغيير شكل اوليه پس از باربرداري مي باشد. استفاده از آلياژهاي حافظه دار شكلي در ديوار برشي بتني براي برطرف نمودن اين مشكل توسط محققين پيشنهاد شده است. از مهمترين ويژگي هاي آلياژهاي حافظه دار شكلي قابليت حفظ شكل اوليه و فوق ارتجاعي بودنشان مي باشد. اين آلياژها به علت داشتن رفتار فوق الاستيك مي توانند تا كرنش هاي حدود ده درصد را بدون برجا گذاشتن كرنش پسماند تحمل نمايند. با اين ويژگي ها، استفاده از اين آلياژها در سازه مي تواند رفتار لرزه اي آن را بهبود ببخشد. با اين وجود به دليل بالا بودن هزينه و همچنين اجراي پيچيده ي اين نوع آلياژها استفاده از آن ها با محدوديت مواجه است. لذا لازم است با يك طرح بهينه، استفاده مطلوبي از آنها صورت پذيرد. روش: بررسي رفتار قاب هاي بتني داراي ديوار برشي بهسازي شده با آلياژهاي حافظه دار شكلي در طبقات مختلف، قاب هاي سه، پنج، هفت و نه طبقه بتني با حالت هاي مختلف استفاده از مصالح آلياژهاي حافظه دار شكلي تحت تحليل ديناميكي غير خطي تاريخچه زماني توسط نرم افزار اجزا محدود قرار گرفته است. در اين پژوهش تلاش شده است تا محل بهينه قرارگيري آلياژهاي حافظه دار شكلي مورد بررسي قرار گيرد. يافته ها: در اين مطالعه پارامترهاي تغيير مكان جانبي نسبي طبقات، تغيير مكان جانبي نسبي پسماند طبقات و برش پايه، مورد بررسي قرار گرفته است. از مهمترين مزاياي استفاده از آلياژ هاي حافظه دار شكلي مي توان به كاهش تغيير مكان پسماند سازه و به تبع آن كاهش هزينه بازسازي پس از زلزله اشاره نمود. نتيجه گيري: باتوجه به يافته هاي حاصل از اين پژوهش نتايج نشان مي دهد، رفتار سازهايي كه در 30% نخست ارتفاع سازه از آلياژ حافظه دار شكلي استفاده شده، اختلاف ناچيزي با سازه هايي دارد كه در تمامي طبقات آن از آلياژ حافظه دار استفاده گرديده است، بنابراين در صورت استفاده از مصالح آلياژ حافظه دار شكلي تنها در 30% نخست ارتفاع ساختمان، هزينه استفاده از آرماتورهاي هوشمند به يك سوم كاهش مي يابد و توصيه مي شود آلياژهاي حافظه دار شكلي تنها در %30 نخست ارتفاع سازه مورد استفاده قرار گيرد.