مطالعه آزمایشگاهی رفتارلرزه ای تیرهای بتن مسلح در ساختمانهای نیمه مهندسی تحت اثر بارهای رفت و برگشتی و یکطرفه

برای برآورد میزان آسیب پذیری لرزه ای تیرها در ساختمانهای بتن مسلح موجود در ایران، مجموعاً شش نمونه تیر تحت اثر بارگذاری رفت و برگشتی و یکطرفه آزمایش شد. سه نمونه تیر معرف ساختمانهای نیمه مهندسی می باشد، و از نظر مقدار و آرایش میلگردها، ابعاد اعضا و مقطع، مشخصات بتن، و شرایط اجرائی دارای مشخصاتی شبیه اینگونه ساختمانها می باشد. در این ساختمانها ضوابط خاص لرزه ای به طور ناقص رعایت شده و بدین لحاظ با عنوان «نیمه مهندسی» یاد شده اند. همچنین سه نمونه تیر از ساختمانهائی که با رعایت کامل ضوابط لرزه ای طراحی شده اند، و مشخصات هندسی آنها نظیر ساختمانهای متداول بوده، اما ابعاد مقطع، مقدا و آرایش میلگردها، و مشخصات بتن ب صورت استاندارد رعایت شده، مورد آزمایش قرار گرفته است. کلیه نمونه ها دارای طولی معادل 1250 میلی متر و ابعاد مقطع 150 تا 200 میلی متر می باشند، که با مقیاس 2/1 ساخته شده اند. منظور از آزمایشها تعیین مشخصات لرزه ای تیرها و برآورد میزان جذب انرژی، شکل پذیری، و خسارت پذیری آنها تحت اثر بارهای رفت و برگشتی و یکطرفه بوده است. بر پایه نتایج آزمایشها، منحنی های پارامتری برای پاسخ دوره ای و منحنی پوش تیرها ارائه شده است. از این منحنی ها می توان برای مدلسازی عددی ساختمانهای نیمه مهندسی و استاندارد، با خصوصیات محلی موجود در ایران، استفاده کرد. مطالعات نشان داد که نمونه های نیمه مهندسی در مقایسه با نمونه های استاندارد، به طور متوسط، در حدود 40% افت شکل پذیری، و در حدود 50% افت مقاومت داشته اند. این کاهش بخصوص در نمونه های مربوط به طبقات پائین مشهود تر است. و با توجه به بزرگتر بودن تقاضای زلزله در طبقات پائین، میزان خطر پذیری این ساختمانها در برابر زلزله نگران کننده می باشد. با توجه به اعمال ضوابط شکل پذیری متوسط، نمونه های استاندارد از ظرفیت لرزه ای نسبتاً مناسبی برخوردار بوده وشکل پذیری، مقاومت و سختی نسبتاً خوبی نشان داده اند. اما، در محدوده مطالعات انجام یافته، ضابطه حداقل نسبت فولاد در لایه فشاری مقطع، به میزان 30% لایه مقابل، ناکافی بوده و پیشنهاد می شود که این مقدار به 50% افزایش یابد.