پديد آورندگان :
برهاني، عباس دانشگاه آزاد اسلامي واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ايران , محبي مقدم، بهروز دانشگاه آزاد اسلامي واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ايران , كريميان، سميه دانشگاه آزاد اسلامي واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ايران
كليدواژه :
حركت گهواره اي , رفتار لرزه‌اي , اندركنش خاك– سازه , روش اجزاء محدود , ديوار برشي بتن مسلح
چكيده فارسي :
معمولا در طراحي ساختمان‌ها، فونداسيون به صورت صلب فرض ميشود و نوع خاك و تاثيري كه مي‌تواند بر انعطاف‌پذيري شالوده داشته باشد، به صورت مستقيم در مدلسازي‌ها اعمال نمي‌شود. اين در حاليست كه در نظر گرفتن اندركنش بين خاك و سازه مي‌تواند پاسخ سازه را تحت تاثير قرار دهد. از سويي امروزه ديوارهاي برشي به صورت گسترده‌اي در ساختمانهاي بتني بكار برده مي‌شوند. هنگامي كه اين ديوارها تحت تأثير زلزله‌هاي شديد قرار مي‌گيرند، بلند شدگي و حركات نوساني را مي‌‌توان در پايه اين سيستم‌ها مشاهده كرد. در نتيجه، شالوده اين سيستم‌ها تحت شرايط خاصي از روي زمين بلند ميشود. در اين مطالعه به بررسي شرايط تكيه‌گاهي پاي ستون‌ها و ديوارهاي برشي در ساختمانهاي بتني داراي سيستم دوگانه قاب خمشي با ديوار برشي پرداخته شده است. براي اين منظور در ابتدا يك ساختمان بتني 8 طبقه با سيستم باربر جانبي دوگانه قاب خمشي با ديوار برشي مطابق با مقررات ملي ساختمان ايران و با استفاده از نرم افزار SAP2000 تحليل و طراحي شد. در مرحله بعد، قاب بيروني سازه با استفاده از روش اجزاء محدود و نرم افزار ABAQUS تحت دو شرايط مرزي مختلف شبيه‌سازي شد. در حالت اول اثر شالوده به صورت صلب و در حالت دوم اثر شالوده با امكان بلند شدگي (ايجاد حركت گهواره‌اي) ارزيابي شد. براي در نظر گرفتن امكان بلند شدن فونداسيون و غيرخطي شدن موضعي خاك (حركت گهواره‌اي)، در زير ديوارهاي برشي و ستون‌هاي سازه، فنرهايي متناسب با نوع خاك و به كمك مقادير سختي ارائه شده توسط باولز تعريف شدند. متغيرها به ترتيب شامل نوع شرايط مرزي، مقاومت بتن (بتن با رده‌هاي C21، C40 و C60) و نوع خاك زير شالوده (خاك رسي، ماسه‌اي سست و ماسه‌اي متراكم) بودند. نتايج حاصل نشان داد كه در نظرگيري امكان بلند شدن سازه با حركت گهواره‌اي، بستگي به مشخصات خاك زير شالوده دارد؛ به طوري كه نوع خاك مي‌تواند نقش تاثيرگذاري بر تنش، تغييرمكان جانبي سازه و برش پايه سازه داشته باشد. همچنين در قاب‌هايي كه شرايط مرزي پاي ستون‌ها به صورت انعطاف‌پذير در نظر گرفته شد، تغيير در نوع خاك سبب گرديد بيشينه تغييرات تنشِ ايجاد شده در قاب حدوداً به ميزان 60 درصد برسد.
چكيده لاتين :
The foundation is usually assumed to be rigid, in the design of buildings and the impact of soil
type on the flexibility of the foundation is not directly applied in simulations. However,
considering the interaction between soil and structure can affect the structure's response. On
the other hand, shear walls are widely used in concrete buildings today. When these walls are
affected by severe earthquakes, elevation and oscillating movements can be seen at the base
of these systems. As a result, the foundations of these systems are lifted from the ground under
certain conditions. In this study, the support conditions of columns and shear walls in
concrete RC buildings with dual shear wall-frame were investigated. For this purpose, at
first, an 8-storey concrete building with a dual RC shear wall-frame system was analyzed and
designed in accordance with the national building regulations of Iran using SAP2000
software. In the next step, the outer frame of the structure was simulated using finite element
method and ABAQUS software under two different boundary conditions. In the first case, the
effect of the foundation was evaluated as rigid and in the second case, the effect of the
foundation was evaluated with the possibility of lifting (creating a rocking motion). In order
to consider the possibility of lifting the foundation and local-nonlinearity of the soil (creating
a rocking motion) springs depending on the type of soil were defined with Bowles stiffness
values. The variables include the type of boundary conditions, the strength of the concrete
(C21, C40, and C60) and the type of soil (Clay, loose sand and dense sand). The results
showed that considering the possibility of lifting the structure by a rocking motion depends on
the characteristics of the soil under the foundation, so that the type of soil can play a role in
stress, lateral displacement and base shear of the structure. Also, in frames where the
boundary conditions of the column and shear walls were considered to be flexible, the change
in soil type caused the maximum stress changes of the frame to reach about 60%.
