ارزیابی نقش میانقابهای بنایی در عملکرد ساختمان های فولادی تحت زلزله بم- مطالعه موردی

میانقاب های بنایی معمولاً دیوارهایی آجری یا سفالی هستند که در داخل قاب های ساختمانی به دلایل معماری به عنوان جداکننده و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. در تحلیل و طراحی سازه ها همواره اسکلت سازه به تنهایی مورد تحلیل قرار می گیرد و فقط وزن میانقاب ها روی تیرها یا کف در نظر گرفته می شود و جرم آنها در توزیع نیروی زلزله اثر داده می شود و حداکثر این که زمانی که میانقاب ها مانعی در حرکت جانبی قابها ایجاد نمایند، طبق استاندارد 2800زمان تناوب تجربی سازه 20? کاهش داده می شود ولی اثر میانقاب ها فراتر از این موارد است و می تواند سختی و مقاومت سازه و توزیع نیروی زلزله در ارتفاع و پلان را تغییر دهد، ایجاد طبقه نرم و پیچش و ستون کوتاه نماید و به طور کلی مقادیر نیروهای داخلی ایجاد شده در اعضای سازه را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. همچنین با ایجاد تغییر در زمان تناوب اصلی سازه مقدار شتاب ایجاد شده در سازه را تغییر دهد. البته میانقاب می تواند با ایجاد مقاومت اضافی و جذب انرژی زلزله خواص دینامیکی سازه اثرات مثبتی نیز در سازه ایجاد نماید و موجب بهبود رفتار آن گردد. در این پایان نامه ضمن مروری بر مروری بر روشهای مدلسازی میانقاب ها در اسکلت ساختمان ها و اشاره به تحقیقات محققین مختلف در این رابطه به طور خاص و مبسوط، روش پیشنهادی دکتر صانعی نژاد که مبنای مدل سازی میانقاب در نرم افزار idarc است، تشریح شده است. نحوه مدلسازی میانقاب و سایر المان ها در این نرم افزار بررسی شده و سپس با استفاده از آزمایش ها و مطالعات تجربی موجود، قابلیت آن در مدلسازی میانقاب بررسی شده است. به این صورت که منحنی های هیسترتیک خروجی نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و با بررسی انطباق آنها قابلیت نرم افزار در مدل سازی المان میانقاب به اثبات رسیده است. همچنین وجود اشکال در برخی روابط مورد استفاده نرم افزار برای تعیین مقاومت و سختی و برخی اشکالات دیگر به نویسندگان نرم افزار اعلام شده و پاسخ آن ها مبنی بر پذیرش موارد اشکال و رفع آن ها بیان شده است. سپس ضمن اشاره به برخی آثار مخرب میانقاب در سازه های فولادی مشاهده شده در زلزله بم، اثر مثبت میانقاب در پایدار ماندن یک نمونه سازه فولادی بدون سیستم باربر جانبی مشاهده شده، به طور مشروح بررسی شده است. وضعیت ساختمان طی بازدید عینی و کیفی از محل برداشت شده و مقاطع اعضای فولادی و دیوار به کار رفته در آن و نوع و محل ترک ها و آسیب های وارده به ساختمان نیز برداشت شده و تصویر برخی از آن ها ارائه شده است. در نهایت ساختمان برداشت شده، توسط نسخه اصلاح شده نرم افزار idarc مدل سازی شده و تحت مولفه افقی شتاب نگاشت زلزله بم که ساختمان آن را تجربه کرده، تحلیل گردیده است و نتایج تحلیل با وضعیت موجود سازه مقایسه شده است که انطباق خوبی بین آن ها را نشان داده است. سپس با استفاده از مدل موجود به بررسی اثر حذف میانقاب، گیرداری اتصالات تیر به ستون و کیفیت مصالح میانقاب ها در پاسخ سازه پرداخته شده است. در خاتمه با استفاده از مدل های بررسی شده، در رابطه با نقش میانقاب در تغییر پریود اساسی سازه، مقاومت و سختی و سهم میانقاب ها از برش پایه سازه در بارگذاری جانبی نتیجه گیری شده است و پیشنهادهایی برای مطالعه بیشتر و تعمیم نتایج ارائه شده است