تحلیل آسیب پذیری و بهسازی ساختمان های بنایی دارای ستون (نیم اسکلت)

با توجه به خسارت های بسیار زیاد در حین زلزله به سازه های بنایی، لزوم بررسی آسیب پذیری و رفتار شناسی این نوع از سازه ها امری لازم و ضروری می باشد. ساختمان بنایی نیم اسکلت بافت بسیاری از ساختمان های ایران را تشکیل می دهد، این نوع از سازه ها زمانی استفاده می شود که فاصله دو دیوار موازی به علت نیاز به فضای معماری بزرگتر، زیاد می شود، با افزایش این فاصله، سیستم باربر ثقلی به علت دهانه بزرگ بین این دو دیوار دچار مشکل می شود. برای حل این مشکل از یک ستون فولادی کمکی در وسط فاصله بین این دو دیوار موازی به همراه دو تیر خورجینی که در طرفین این ستون قرار گرفته و انتهای این دو تیر بر روی این دو دیوار موازی قرار گرفته است، استفاده می شود. برای آنالیز ساختمانهای بنایی دو رویکرد مهم وجود دارد که عبارت است از استفاده از مدل ماکرو المان و دیگری مدل میکرو المان که هر دورویکرد در این تحقیق مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل ماکرو المان آجر و ملات به صورت پیوسته مدل می شود ولی در مدل میکروالمان آجر و ملات هر کدام به صورت جداگانه مدل می شود. برای تحلیل غیر خطی سازه بنایی در این مطالعه از نرم افزار المان محدود ansys و برای بیان رفتار غیر خطی مصالح از معیارconcrete وdruker pruker موجود در این نرم افزار استفاده شده است. برای بررسی صحت و درستی مدلهای ساخته شده، نتایج تحلیل غیر خطی با نتایج یک کار آزمایشگاهی مقایسه شد و نتایج تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی داشت. پس از تأیید نتایج بدست آمده چهار مدل عددی در نظر گرفته شد که عبارتند از: الف- ساختمان بدون تیر و کلاف سقف. ب- ساختمان بنایی نیم اسکلت بدون کلاف. ج- ساختمان بنایی نیم اسکلت با کلاف فوقانی. د- ساختمان بنایی نیم اسکلت کلاف بندی شده. هر کدام از این ساختمان ها در دو جهت تحت آنالیز بار افزون قرار گرفتند و بعد از بدست آمدن تنشها و نیروها تأثیر هریک از پارامترها بر میزان آسیب وارد بر هریک از این سازه ها بررسی شد و نتایج نشان می دهد که ساختمان بنایی همراه با ستون فولادی و کلاف بتنی افقی و قایم شکل پذیرتر و با آسیب کمتر نسبت به دیگر مدلهای ساختمان های بنایی می باشد و بیشتر ضعف ساختمان بنایی به دلیل عدم رفتار مناسب خارج صفحه دیوار بنایی و نوع اتصال تیر خورجینی و سقف می باشد. برای بهسازی این گروه از ساختمان ها باید سازه را در مقابل رفتار خارج صفحه تقویت کرده و اتصال مناسب برای تیرهای سقف ایجاد نمود.