بررسي و مقايسه عملكرد سازه‌اي قاب‌هاي بتن‌آرمه مقاوم‌سازي شده با ميراگر شكاف‌دار و دستك با حلقه شكل‌پذير

Investigation and Comparison of the Performance of RC Frames Retrofitted by Slit Damper and Prop Having Ductile Ring

اغلب ساختمان‌هاي مسكوني موجود در برابر زلزله به دليل قدمت ساخت آن‌ها و نيز عدم رعايت كامل نكات فني آيين نامه-ها درحين طراحي و اجراي ساختمان‌ها، لازم است بر اساس روش‌هاي مناسب و اصولي سعي در ايمن‌سازي و مقاوم‌سازي سازه‌هاي موجود در برابر زلزله نمود. با افزودن دستك و طوقه به قاب بتن‌آرمه بسياري از پارامترها نظير مقاومت، شكل-پذيري و سختي تغيير مي‌كند. اين پژوهش به صورت عددي تأثير افزودن ميراگر شكاف‌دار، صفحه فولادي، دستك و طوقه و دستك به همراه حلقه شكل‌پذير را در مقاومت، سختي، شكل‌پذيري و اتلاف انرژي در قاب‌هاي بتن‌آرمه بررسي مي‌كند. براي اين منظور با نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS اثر روش‌هاي مذكور بر رفتار خطي و غيرخطي قاب خمشي بتن‌آرمه مورد بررسي قرارگرفته است. در اين مطالعه 12 نمونه قاب بتن‌آرمه يك طبقه و يك دهانه با مشخصات مشابه به روش‌هاي مختلف مقاوم‌سازي شده‌اند و تمام قاب‌ها تحت بار جانبي افزاينده قرارگرفته و نمودار نيرو-جابه‌جايي آن‌ها ترسيم شده است. نوآوري پژوهش در استفاده از ميراگر شكاف‌دار و دستك با حلقه فولادي در مقاوم‌سازي قاب‌هاي بتن‌آرمه مي‌باشد. نتايج بدست آمده از مدلسازي نشان داد كه نسبت به قاب مرجع اگر چه قاب مقاوم‌سازي شده با دستك عملكرد بهتري در مقاومت دارد (51 درصد افزايش) ولي قاب‌هاي مقاوم‌سازي شده با ميراگر شكاف‌دار، صفحه فولادي و دستك با حلقه رفتار بهتري در مقاومت و سختي از خود نشان مي‌دهند همچنين قاب‌هاي مقاوم‌سازي شده با ميراگر و دستك با حلقه نسبت به قاب مقاوم‌سازي شده با دستك از شكل‌پذيري و اتلاف انرژي بالاتري نيز برخوردارند همچنين الگوي بهينه مقاوم‌سازي از نظر شكل‌پذيري، مقاومت و سختي ميراگر شكاف‌دارمي‌باشد.

Due to several reasons as the low resistance of constructed concrete and also change in codes or application of structures, some concrete frames need to be retrofitted. By adding the steel prop and curb to the reinforced concrete, many parameters such as resistance, ductility, stiffness and the resistance reduction coefficient change. This study numerically investigates the impact of adding the prop and curb, slit damper, gusset plate and also prop with a ductile ring on resistance, stiffness, ductility and energy dissipation of RC frames. For this purpose, the effect of the aforementioned methods on the linear and nonlinear moment frame behavior of reinforced concrete under monotonic loads have been numerically investigated using the ABAQUS software. Twelve samples of RC frames with one span and one story with the same characteristics were constructed and retrofitted by different methods. All frames were subjected to the monotonic loading, and pushover-displacement graphs of them were plotted. The novelty of the work was using such props and slit damper in RC frames .The results obtained from the modeling showed that although the frame retrofitted by the steel prop and curb showed a better performance in terms of resistance and stiffness, but the retrofitted frame with a ring, slit damper and gusset plate also showed a better behavior in terms of resistance and stiffness compared to the RC frame and the sample with slit damper and prop with a ductile ring as well as compared to the sample with the prop and curb showed more ductility and energy dissipation Also the optimal pattern of reinforcement is in terms of ductility, resistance and stiffness of the slit dampers.