مطالعه تحلیلی و آزمایشگاهی فروریزش ستونهای بتنی تحت اثر نیروی محوری و بار جانبی چرخه ای

عملکرد نامناسب ستونها در ساختمان های بتنی طراحی و ساخته شده در سالهای گذشته موجب ایجاد نگرانی و توجه به میزان آسیب پذیری آنها در برابر فروریزش شده است. بررسی آسیب های وارد شده به سازه ها پس از زلزله های مختلف و تحقیقات انجام شده در طی این سالها تغییراتی در آیین های طراحی برای رسیدن به رفتار شکل پذیر در ستونها را موجب شده است. اکثر تلاشها در این سالها برای بهبود ضوابط طراحی انجام شده است، اما همچنان اثر نیروی محوری و یا از دست رفتن ظرفیت محوری ستونها در ساختمانهای موجود که در سالهای گذشته ساخته شده، ناشناخته است. اکثر این ستونها دارای آرماتورهای عرضی با فواصل زیاد هستند که مقاومت جانبی کمی برای آرماتورهای طولی و همچنین محصورشدگی ناچیزی برای بتن در بارهای لرزه ای فراهم می آورند. بسیاری از این ستونها از نظر ضوابط آیین نامه های امروزی پذیرفته نیستند. در این ستونها نه تنها تعیین ظرفیت برشی بلکه قابلیت ستون برای تحمل نیروی محوری بعد از تسلیم برشی از اهمیت زیادی بر خوردار است. خرابی این گونه ستونها به علت تغییر شکل­های برشی است که منجر تخریب برشی و سپس تخریب محوری می­گردد. مطالعات آزمایشگاهی زیادی بر روی ستون­های شکل پذیر در سالهای گذشته انجام شده است و در نتیجه آن رفتار لرزه­ای این گونه ستونها به مقدار زیادی شناخته شده است. در حالیکه تحقیقات انجام شده بر روی ستون­ها با طراحی غیر لرزه­ای بسیار محدود است. همچنین اکثر آزمایش انجام شده بر روی ستونها به فاصله کمی پس از کاهش مقاومت جانبی متوقف می­گردد و تعداد آزمایش­های انجام شده تا زمان فروریزش ثقلی بسیار کم است. در نتیجه اطلاعات بسیار کمی در مورد خرابی و مکانیزم فروریزش این ستونهای وجود دارد. به منظور شناخت بهتر رفتار لرزه­ای ستونهای بتنی با جزییات و طراحی غیر لرزه­ای تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی در پژوهشگاه بین­المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله انجام شد. نتایج این تحقیق در درک صحیح ­تر مکانیزم تخریب و فروریزش این گونه­ ستونها بسیار کمک کننده است.