ایمن سازی صفحات زیر ستون در سازه های فولادی موجود و بررسی رفتار آنها تحت اثر بارگذاری چرخه ای

پژوهش جاری به بررسی رفتار کف ستون¬ها در سازه¬های فولادی موجود تحت بارگذاری جانبی و تقویت آن¬ها، با استفاده از روش المان محدود می¬پردازد. در ابتدا یک قاب خمشی دو بعدی با شرایط تکیه¬گاهی گیردار در شهر اصفهان به صورت متعارف طراحی گردیده (قاب معمولی) و در حالت موجود فرض شده است. سپس یکی از تکیه¬گاه¬های این قاب مورد نظر واقع شده و فونداسیون بتنی آن طراحی شده است. در ادامه به منظور شناسایی نقاط ضعف در کف ستون-های موجود و بررسی عملکرد طرح¬های تقویت در این پژوهش، کف ستونی با استفاده از بخش پیوست لرزه¬ای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، طراحی و تحلیل شده و به عنوان کف ستون معیار در نظر گرفته شده است. پس از آن کف ستون موجود به صورت طراحی معمول (طرح براساس نیروهای موجود) و با روش تنش مجاز طراحی شده و مورد مدل¬سازی المان محدود قرار گرفته است. سپس این کف ستون تحت بارگذاری چرخه¬ای و یکطرفه تحلیل شده و به شناسایی نقاط ضعف و ارائه راهکار به منظور تقویت آن پرداخته شده است. در ادامه اثر برخی ضعف¬های اجرایی مانند اتصال ستون به کف ستون توسط جوش گوشه، کمبود ضخامت کف ستون¬ها در عملکرد اتصال و راهکارهای غلبه بر این ضعف¬ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج کار انجام شده در این پژوهش را می¬توان به¬طور خلاصه شامل عملکرد مطلوب کف ستون¬های طراحی شده بر اساس ضوابط بخش پیوست لرزه¬ای مبحث دهم مقررات ملی ساختمان(طرح و اجرای ساختمان¬های فولادی) و عملکرد ضعیف کف ستون¬های طراحی شده براساس روش طراحی معمولی، تحت بارهای جانبی که به صورت رفت و برگشتی هستند، دانست. در همین راستا کاربرد جوش گوشه به منظور اتصال ستون به کف ستون، سبب ایجاد تنش¬¬های زیاد در جوش¬ می¬گردد، تمرکز تنش در جوش به دلیل وجود ریز ترک¬های پیش¬رونده و ایجاد ضعف در این قسمت از اتصال نامطلوب می¬باشد. از دیگر نتایج این پژوهش می¬توان به کارآیی خوب و قابل توجه سخت¬کننده¬ها در زمینه¬ی تقویت کف ستون¬ها و همچنین استفاده از ورق تقویتی به منظور غلبه بر ضعف کمبود ضخامت کف ستون¬ها اشاره نمود. از سوی دیگر مشخص گردید در شرایطی که مقدار ضخامت کف ستون به دلایلی به اندازه¬ای کم باشد که تقویت اتصال به دلیل محدودیت¬های اجرایی، توسط سخت¬کننده یا افزودن ورق تقویتی به تنهایی مقدور نباشد، روش ترکیبی(ترکیبی از تقویت توسط ورق تقویتی و سخت¬کننده) می¬تواند مفصل پلاستیک را از ورق کف ستون به پای ستون انتقال داده و عملکرد اتصال را به خوبی بهبود ببخشد.