تعیین معیار شکست المانهای آجری مبتنی بر آزمایشهای کششی و فشاری دو محوره

در این تحقیق به منظور تعیین معیار شکست بنایی آجری یکسری آزمایشهای دومحوره بر روی پانلهای بنایی آجری دوغاب ریزی شده مسلح و غیرمسلح تمام مقیاس صورت گرفته است. مصالح مورد استفاده در ساخت پانلهای مزبور متناسب با مصالح ساختمانی متداول و مورد استفاده در ساخت و ساز عمومی کشور ایران می باشد. تحقیق حاضر مشتمل بر دو بخش اصلی 1- انجام آزمایشهای مورد نیاز و 2- ارائه معیار شکست تحلیلی (مدل ماکرو) می باشد. آزمایشهای انجام شده در بخش اول تحقیق شامل 1- آزمایش مصالح و واحدهای معادل بنایی 2- آزمایش دومحوره فشار-فشار تعداد 21 پانل بنایی آجری دوغاب ریزی شده غیرمسلح تمام مقیاس و 3- آزمایش دومحوره کشش-فشار تعداد 5 پانل بنایی آجری دوغاب ریزی شده مسلح تمام مقیاس می باشد. در راستای تحقق اهداف تحقیق حاضر و به منظور انجام آزمایشهای دو محوره پانلهای بنایی در شروع برنامه تحقیقی حاضر یک سامانه آزمایشی ویژه طراحی و ساخته شد. متغیرهای مربوط به نمونه پانلهای بنایی غیرمسلح مورد مطالعه شامل امتداد بند افقی ملات (?) و نسبت تنشهای اصلی (?_1/?_2 ) است بعلاوه کلیه پانلهای بنایی مسلح مورد مطالعه نیز دارای امتداد بند افقی صفر درجه و درصد آرماتورهای افقی و عمودی ثابت و یکسان می باشند. نمونه واحدهای معادل بنایی مورد آزمایش در این تحقیق شامل تعداد 120 منشور (با امتداد بندهای افقی 0، 22.5، 45 و 5/67 درجه) آزمایش شده تحت بارگذاری فشاری تک محوره، تعداد 21 مجموعه مرکب آزمایش شده تحت خمش برای تعیین مقاومت کششی و تعداد 6 مجموعه مرکب آزمایش شده برای تعیین مقاومت برشی واحد معادل بنایی می باشد که علاوه بر این تعداد قابل ملاحظه ای از اجزاء بنایی به منظور تعیین خواص مکانیکی و فیزیکی آنها مورد آزمایش قرار گرفته است. براساس نتایج بدست آمده از آزمایش نمونه پانلهای بنایی غیر مسلح مشخص گردید که امتداد بند افقی موثر بر مقاومت پانلهای مزبور میباشد که این موضوع نشان دهنده رفتار غیرایزوتروپیک پانلهای بنایی مورد مطالعه نیز خواهد بود. لازم به ذکر است که با مقایسه سطوح شکست آزمایشگاهی بدست آمده در این تحقیق با سطوح شکست آزمایشگاهی ارائه شده توسط محققین دیگر مشخص گردید که در سری نمونه های اخیر به دلیل وجود لایه میانی بتنی به طور قابل ملاحظه ای از میزان غیرایزوتروپی بنایی کاسته شده است. همچنین نتایج و مود شکست بدست آمده از آزمایش نمونه پانلهای بنایی مسلح نشان می دهد که الگوی تسلیح بکار رفته در آنها تضمین عملکرد هماهنگ و یکپارچه هر سه لایه نمونه های مورد آزمایش را می نماید که این موضوع موید انتخاب صحیح برای آرایش تسلیح و نحوه چیدمان نمونه پانلهای بنایی مورد مطالعه می باشد. در بخش دوم تحقیق حاضر که اختصاص به ارائه معیار شکست تحلیلی برای نمونه پانلهای بنایی مورد مطالعه دارد براساس نتایج آزمایشگاهی بدست آمده از آزمایشهای دو محوره پانلهای بنایی مسلح و غیرمسلح معیارهای شکست tsai-wu، hill-coulomb و hoffman اصلاح شده ارائه گردیده است که ضمن قابلیت کلیه آنها برای نمایش رفتار مجموعه بنایی مورد مطالعه به دلیل پاره ای مسائل بعضی از آنها نسبت به برخی دیگر دارای رجحان و برتری می باشند. لازم به ذکر است که با بکارگیری معیارهای شکست ماکروی ارائه شده در این تحقیق امکان تحلیل کلیه المانهای ساختمانهای بنایی بدون مدلسازی میکروی بنایی (که شامل لحاظ نمودن و مدلسازی کامل اجزاء بنایی (آجر، ملات و المان اینترفیس) میباشد) بلکه از طریق مدلسازی ماکروی بنایی که در آن از یک مصالح معادل به عنوان جایگزین کلیه اجزاء بنایی استفاده شده است فراهم خواهد شد.