اثر رفتار خارج از صفحه میانقاب آجری بر اندرکنش درون صفحه قاب های بتنی و میانقاب های آجری

استفاده از میانقاب ها در قاب های ساختمانی، باعث تغییرات قابل ملاحظه ای در سختی، مقاومت و رفتار غیرخطی قاب های مرکب تحت بارهای لرزه ای داخل صفحه و خارج از صفحه می گردد. اندرکنش بین قاب و میانقاب تحت این قبیل بارها، باعث تغییر در رفتار قاب و پاسخ آن می شود. در هنگام وقوع زلزله، میانقاب های مصالح بنایی با قاب محیطی برخورد نموده و نیروهای اندرکنشی ایجاد شده بین آنها باعث افزایش ظرفیت باربری، میرایی و سختی جانبی قاب مرکب می گردد. از طرفی میانقاب های مصالح بنایی غیرمسلح معمولاً رفتاری ترد یا نیمه ترد دارند و تحت بارهای درون صفحه، متحمل خسارت های سازه ای و غیرسازه ای به صورت ترک های جزئی تا خردشدگی و انهدام کامل می شوند. گسیختگی میانقاب ها هنگام رخداد زلزله در جهت خارج از صفحه، می تواند منجر به تلفات مالی و جانی سنگینی گردد؛ زیرا در این شرایط، در اثر ترک خوردگی و خردشدگی دیوار و همچنین به علت نیروهای ماند عمود بر سطح میانقاب، پرتاب قطعاتی از دیوار به سمت خارج از صفحه میانقاب می تواند ایمنی جانی ساکنین داخل و خارج از ساختمان را به مخاطره بیاندازد. همچنین در هنگام وقوع زلزله، بین نیروهای داخل صفحه و خارج از صفحه میانقاب اندرکنش وجود دارد، به گونه ای که با افزایش میزان بار در یک جهت، مقاومت در جهت دیگر کاهش می یابد. رفتار سازه ای قاب های مرکب را می توان به دو بخش اصلی رفتار داخل صفحه و خارج از صفحه تقسیم بندی نمود. از اثرات اندرکنشی بارهای داخل صفحه و خارج از صفحه معمولاً در تحقیقات چشم پوشی شده است و این درحالی است که در زلزله های گذشته اثر توام نیروهای داخل صفحه و خارج از صفحه بر رفتار قاب ها مشخص شده است. به علت پیچیدگی رفتار میانقاب ها و همچنین عدم وجود یک مدل تحلیلی دقیق و در عین حال ساده برای آنها، در تحلیل و طراحی قاب های مرکب از اثر میانقاب ها چشم پوشی می شود. اما باید دانست، این قبیل اغماض ها موجب ایجاد خطاهایی در پیش بینی سختی جانبی، مقاومت و شکل پذیری سازه می گردد که در نهایت ممکن است منجر به طرح غیر اقتصادی قاب شود. چشم پوشی از اثر میانقاب ها از نظر پارامتر مقاومت در جهت اطمینان است زیرا این دیوارها با مقاومت اضافی که به قاب می دهند در تحمل نیروی زلزله و در نتیجه پایداری کل سازه تأثیر مثبتی دارند. اما این نادیده گرفتن همیشه در جهت اطمینان نیست. به این ترتیب که میانقاب یک سختی اضافی را به قاب تحمیل می کند و در نتیجه در هنگام زلزله آن قاب سهم بیشتری از نیروی زلزله را جذب می کند که برای آن نیرو طراحی نشده است. رفتار میانقاب های مصالح بنایی تحت نیروهای درون صفحه و عمود برصفحه، توسط محققین به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالی که مطالعات آزمایشگاهی و نظری محدودی در سال-های گذشته در رابطه با رفتار خارج ازصفحه میانقاب های بنایی صورت گرفته است و هنوز بسیاری از مسائل بحث برانگیز مانند حالت های مختلف شکست در قاب مرکب، تاثیر عواملی نظیر سختی نسبی قاب و میانقاب، وجود بازشو، نوع قاب، شکل هندسی، نوع بارگذاری و جزئیات درگیری بین قاب و میانقاب باقی مانده اند. با توجه به این مطالب اهمیت تحقیق بیشتر در رفتار قاب های مرکب روشن تر می شود تا کمبود های موجود در طراحی مهندسی قاب های مرکب و ارزیابی صحیح آن ها برطرف گردد. با توجه به تحقیقات محدودتری که در گذشته بر روی رفتار خارج از صفحه میانقاب ها صورت گرفته و همچنین ابهاماتی که در عملکرد میانقاب ها تحت این نیروها مشاهده شده در پژوهش حاضر تلاش شده است که رفتار قاب های مرکب بتنی تحت نیروهای داخل صفحه و خارج از صفحه مورد بررسی قرار بگیرد. در این پایان نامه با روش تحلیل غیرخطی المان محدود، اثر رفتار خارج از صفحه میانقاب های آجری بر رفتار درون صفحه آنها در قاب های بتنی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. هدف از این بررسی ساده سازی این اندرکنش به صورت یک رابطه یا ضریب ساده برای تحلیل درون صفحه ی قاب های بتنی دارای میانقاب می باشد. برای این منظور صحت مدل سازی غیرخطی قاب مرکب به ترتیب در دو حالت درون صفحه و برون صفحه با نتایج آزمایش های موجود و روابط تجربی بررسی گردید تا از دقت مدل اطمینان حاصل شود. برای بررسی اثر بارگذاری خارج از صفحه بر رفتار داخل صفحه، تحلیل بارافزون نمونه در راستای داخل صفحه برای مقادیر متفاوت فشار خارج از صفحه انجام گردید. نتایج تحلیل ها بیانگر این امر است که با افزایش فشار خارج از صفحه ظرفیت داخل صفحه کاهش می یابد و با استفاده از نتایج تحلیل های متعدد، ضرایبی برای کاهش مقاومت داخل صفحه به ازای مقادیر متفاوت بارهای خارج از صفحه ارائه شده است. همچنین اثر این ضرایب در مدل دستک فشاری قاب مرکب نیز بررسی شده است