اثرات محصورشدگی (Confinement) بر رفتار بتن و نحوه مدلسازی آن

امروزه آیین نامه های طراحی ضوابط آرماتورگذاری خاصی را برای نواحی مستعد پلاستیک شدن (ناحیه مفصل متمرکز) اعضای سازه ای بویژه ستون ها ملزم نموده اند. این ضوابط بمنظور تضمین شکل پذیری کافی جهت جلوگیری از فروریزش سازه ها می باشد. عامل مهم در افزایش شکل پذیری، آرماتورهای عرضی می باشد که از طریق تغییر رفتار تنش - کرنش بتن ایجاد می گردد. این بتن در ادبیات فنی تحت عنوان بتن محصور (Confined Concrete) یا بتن هسته (Core Concrete) شناخته می شود.

چنانکه از شکل زیر مشخص است، محصورشدگی باعث افزایش تنش و کرنش نهایی بتن می گردد.

نحوه تعیین تراز پایه ساختمان

تراز پایه، ترازی از ساختمان است که فرض می­ شود حرکت زمین از آنجا به سازه منتقل می­ شود. در واقع آن تراز بعنوان تکیه­ گاه سازه در ارتعاش دینامیکی محسوب می­ شود.

محاسبه صحیح محل تراز پایه ساختمان، می­ تواند تأثیر بسزایی بر میزان نیروی زلزله محاسبه شده داشته باشد. این تأثیر هم در روش متداول آیین ­نامه ­ای، یعنی روش استاتیک معادل و هم تحلیل­ های پیچیده ­تری چون تاریخچه زمانی قابل مشاهده است. با بالا آوردن محل تراز پایه، زمان تناوب اصلی ساختمان (پریود) کاهش پیدا می­ کند. این امر از روابط تجربی محاسبه پریود نیز مشخص می­ باشد.

مدلسازی مهاربند با در نظر گرفتن کمانش

امروزه سیستم مهاربند همگرا، در نواحی لرزهخیز دنیا به عنوان سیستمی اقتصادی برای مقابله با بارهای لرزهای به طور گستردهای به کار میرود. از این سیستم باربر لرزه ای علاوه بر موارد طراحی در مقاوم سازی سازه های موجود و یا سازه های آسیب دیده بر اثر زلزله نیز استفاده می گردد. نمونه ای از این دست مقاوم سازی برای یک ساختمان بتنی در شکل زیر نمایش داده شده است. با این وجود، رفتار چرخهای مهاربندهای متداول به دلیل کمانش مهاربند در فشار بسیار نامنظم و ناپایدار میباشد و افت مقاومت زیادی را نشان میدهد. از اینرو مدلسازی صحیح رفتار غیرخطی آنها از اهمیت بسزایی برخوردار است.

انتخاب رکوردهای مناسب برای آنالیز تاریخچه زمانی

امروزه با گسترش نرم افزارهای مختلف، امکان انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی بسیار افزایش یافته است. از این رو استفاده از این آنالیزها در جوامع مهندسی رو به افزایش است. با این حال باید به این موضوع دقت شود که پیچیدگی های بسیار در مدلسازی، ورودی های زلزله، تحلیل و خروجی های آن، می تواند منجر به نتایج دور از واقع شود. لذا به صرف استفاده از این نوع تحلیل ها نمی توان به خروجی آن اطمینان کرد.

تحلیل لنگر - انحناء

یکی از مهمترین تحلیل هایی که در سطح مقطع عضو انجام می شود، تحلیل لنگر - انحناء (Moment - Curvature) می باشد. این تحلیل در اکثر مراجع مربوط به بهسازی سازه های موجود و یا طراحی های براساس عملکرد مورد توجه قرار گرفته است. لذا آشنایی با مباحث مربوط به آن ضروری بنظر می رسد. فرضیات این تحلیل براساس شکل به شرح زیر می باشد: