بررسي اثر ميان قاب‌ها بر كاهش طول ديوار برشي و كاهش هزينه ساختمان

Investigation of the Effect of Infills on Reducing the Length of the Shear Wall and Construction Cost

ميان قاب باعث افزايش سختي قاب اطراف خود مي‌شود. قابي كه با ميان قاب پر شده، نسبت به قاب هاي مشابه كه بدون ميان قاب مي‌باشند، نيروي جانبي بيشتري را جذب مي‌كند. اين امر سبب مي‌شود تا علاوه بر سختي‌، مقاومت‌، زمان تناوب‌، نيروهاي داخلي و ساير خصوصيات، قاب‌ داراي ميان قاب تفاوت پيدا كند و بعد از سيكل‌هاي اول بارگذاري جانبي و با شكست ترد ميان قاب، اين نيرو به قاب منتقل شده‌ و باعث گسيختگي و از هم‌پاشيدگي قاب شود. دراين تحقيق با يك پلان مشابه ساختمان هايي با ارتفاع‌هاي مختلف (سه، پنج و هشت طبقه) در سه نوع خاك متفاوت (براساس آيين‌نامه2800) مدل سازي شد. براي هر حالت، سازه بدون ميان قاب، با ميان قاب مصالح بنايي و با ميان قاب 3D Panel مدل سازي شد. همچنين تحليل در حالت استاتيكي وديناميكي طيفي با استفاده از نرم‌افزار ETABS انجام پذيرفت و تأثير استفاده از ميان قاب بر كاهش طول ديوار برشي و كاهش هزينه بررسي گرديد. نتايج نشان مي‌دهند كه هرچه طبقات كمتر باشد، روند كاهش طول ديوار برشي بيشتر مي‌باشد و اين موضوع در ساختمان سه طبقه بيشتر است. همچنين با استفاده از ميان قاب پانل سه بعدي، ابعاد المان هاي تير و ستون و مقدار ميلگرد كاهش مي‌يابد.

Infills increase the stiffness of their surrounding frame. As a result, infilled frames attract more lateral loads compared to similar frames without infill. Subsequently, infilled frames differ from frames without infills in terms of internal forces and other properties, in addition to stiffness, strength, and period. an‎d after the first cycles of lateral loading and after brittle fracture of infills, these forces are transferred to the frame and cause fracture and crushing of the frame. Furthermore, the asymmetric distribution of infills in the plan increases the distance between the center of stiffness and the center of mass and induces torsion in the structure. In this study, buildings with the same floor plan and different heights (three, five and eight stories) and three different soil types (based on 2800 code) are modeled. For every case, the structure was modeled as a frame without infill, masonry infilled frame and 3D panel infilled frame. Besides, static and spectral dynamic analyses were carried out using ETABS software and the effect of infill on reducing the length of the shear wall and construction cost was examined. Results revealed that the smaller floors, the greater shear wall length reduction trend and this is more in the three-story building. It also reduces the dimensions of the beam and column elements and the amount of rebar by using a 3D panel.