ارزيابي مشخصات لرزه اي مقاوم سازي قاب خمشي بتن‌مسلح با شبكه اعضاي كششي قطري و ديوار برشي فولادي سخت نشده- مطالعه آزمايشگاهي

Assessment of Seismic Specification of Retrofitting RC Moment Resisting Frames Using Inclined Tensile Members Mesh and Unstiffened Steel Shear Walls- An Experimental Study

برخي از سازه هاي بتني به علت ضعف در مقاومت بتن يا تغيير آيين نامه ها و ضوابط طراحي نياز به مقاوم سازي دارند. براي مقاوم سازي قابهاي بتني از روش هاي مختلفي مانند اضافه نمودن انواع بادبند همگرا و واگرا، ژاكتهاي فولادي، ديوار برشي فلزي يا بتني و ... استفاده ميشود. مقاوم سازي سازه و ارزيابي مجدد آن، به شرطي امكان پذير است كه خصوصيات رفتاري سيستم لرزه بر تركيبي جديد مشخص باشد. در اين مقاله رفتار قاب‌ بتن‌مسلح تقويت شده با ديوار برشي فولادي و سيستم شبكه اعضاي قطري در برابر بارهاي جانبي رفت و برگشتي مورد بررسي قرار گرفته است. 3 قاب‌ خمشي بتن‌مسلح با ابعاد، آرماتورگذاري و مقاومت بتن يكسان و مقياس 1:3 ساخته شدند. دو نمونه، با ديوار برشي فولادي يا شبكه اعضاي قطري و وزن فولاد يكسان مقاوم سازي شدند. نهايتا سختي، ضريب كاهش مقاومت، شكل‌پذيري، مقاومت نهايي و جذب انرژي در نمونه‌ها محاسبه و مقايسه شدند. نتايج نشان مي‌دهند كه هر دو روش بهسازي مورد استفاده، موجب ارتقاء مشخصات لرزه اي سازه مي‌گردند، زيرا باعث افزايش مقاومت نهايي، سختي و شكل پذيري سازه اوليه شده اند. ديوار برشي فولادي و شبكه اعضاي قطري، مقاومت نهايي سازه را نسبتا يكسان افزايش دادند ولي افزايش شكل پذيري سازه مقاوم سازي شده، در حالت استفاده از شبكه اعضاي قطري بطور قابل توجهي بيشتر بود. بنابراين عملكرد لرزه اي شبكه اعضاي كششي قطري در مقاوم سازي قاب خمشي بتن آرمه، نسبت به ديوار برشي فولادي بهتر است. هنگام انجام تحليل هاي خطي در مقاوم سازي قابهاي بتني، براي معادل سازي رايج ديوار برشي فولادي با اعضاي كششي قطري، به علت تفاوت در سختي آنها بايد احتياط نمود.

Due to lack of sufficient concrete strength or change in design guidelines, some RC structures are in need of retrofitting. RC moment resisting frames can be retrofitted through various methods such as different types of braces, steel jackets, steel or concrete shear walls, etc. Retrofitting the structure and reassessing it is only possible if the characteristics of the new compound seismic system are known. In this study, the behavior of the RC moment resisting frame retrofitted with inclined members mesh and steel shear walls in the face of cyclic lateral load is investigated. Three specimens of RC moment resisting frames of the scale 1:3, with identical dimensions, reinforcement and concrete strength were built. Two of the specimens were retrofitted with steel shear walls or inclined members mesh, using the same amount of steel. Finally, stiffness, strength reduction factor, ductility, strength and energy absorption of the samples were calculated and compared. The results show that both retrofitting methods improve the seismic properties of the structure but the inclined tensile member mesh yielded a better performance compared to the steel shear wall. While carrying out the linear or nonlinear analyses of the retrofitting of RC frames, special attention should be paid when equalizing steel shear walls with inclined tensile members due the difference between their stiffness.