مطالعه عددی و اصلاح رفتار لرزهای قاب های بتن‎مسلح مهاربندی شده، با استفاده از اطلاعات آزمایشگاهی

بسیاری از قاب های بتن‎مسلح موجود، مطابق آیین نامه های قدیمی طراحی و ساخته شده اند. ضوابط این آیین نامه ها معمولاً دارای نواقصی در پیشنهاد جزییات آرماتورگذاری، به ویژه در ناحیه اتصال تیر به ستون بوده است. این گونه قاب ها اغلب ظرفیت لازم برای مقابله با زلزله را دارا نبوده و نیاز به تقویت و بهسازی دارند. در رابطه با این موضوع راه کارهای مختلفی از سوی پژوهشگران ارایه شده است. یکی از این روش ها افزودن مهاربند فلزی به قاب خمشی است. از جمله مزایای این سیستم می توان به افزایش مقاومت، انحراف تقاضا از ناحیه اتصال در قاب خمشی، تقویت اتصال تیر به ستون، تعارض نسبتا کم با معماری و تأسیسات اشاره کرد. این پژوهش با استناد به نتایج آزمایشی که توسط معصومی وتسنیمی انجام گرفته، به بررسی کیفی و کمی تغییرات پاسخ لرزه ای قاب های خمشی طراحی شده با جزییات آرماتور گذاری ناکافی در محل اتصالات که به وسیله مهاربند فلزی تقویت شده ، پرداخته که در آن نمونه ها شامل یک قاب بدون مهاربند و پنج مدل مهاربندی شده است. تفاوت نمونه های مهاربندی در نحوه اتصال مهاربند به قاب است. مدل‎های عددی نیز بر اساس نتایج آزمایش ساخته و توسعه داده شده است. در ساخت مدل های عددی ضعف اتصالات تیر به ستون در قاب خمشی مدل شده و بر اساس نتایج آزمایش کالیبره شده و به چند طبقه و چند دهانه توسعه داده شده اند. نتایج حاصل از تحلیل مدل های توسعه یافته مشابه نمونه های یک طبقه، نشان دهنده ارتقای پاسخ های لرزه ای در مدل های با اتصال مناسب ترِ مهاربند به قاب است. مدل سازی در این پژوهش به وسیله نرم افزارهای ansys و opensees انجام گرفته است. بر اساس نتایج آزمایش مورد استناد ، استفاده از مهاربند باعث افزایش چشمگیر در مقاومت و سختی قاب خمشی می شود. افزودن این سیستم هم چنین موجب افزایش قابلیت جذب و استهلاک انرژی شده است که این ویژگی ها در پاسخ مدل های عددی به خوبی قابل مشاهده است. بر اساس تحلیل های انجام شده، جزییات اتصال مهاربند به قاب و اندرکنش سیستم مهاربندی و قاب خمشی، در میزان بهبود پاسخ لرزه ای قاب تقویت شده نقش تعیینکننده ای را ایفا می کند.