مطالعه آزمايشگاهي و تحليلي اثر زاويه اريب بر ظرفيت باربري طاق آجري نيم‌دايره

پوشش دهي فضاها همواره يكي از مهم‌ترين مسائل در مهندسي معماري بوده است. يكي از انواع پوشش‌هاي به كار رفته در ساختمان‌هاي كهن، طاق‌آهنگ مي‌باشد. در اين مقاله به كمك مطالعات آزمايشگاهي و تحليلي به بررسي اثر زاويه اريب بر ظرفيت باربري طاق‌آهنگ آجري نيم‌دايره پرداخته مي‌شود. مطالعات آزمايشگاهي در دو قسمت تعيين مشخصات مصالح و تعيين ظرفيت باربري طاق انجام شده است. در اين مرحله به دليل محدويت‌هاي آزمايشگاهي از مدل‌هاي مقياس شده استفاده مي‌شود. بارگذاري نمونه‌ها بصورت ثقلي با آهنگ ثابت در وسط دهانه به‌صورت تغييرمكان-كنترل فرض شده است. در ادامه مدل تحليلي المان محدود غيرخطي مربوط به طاق آهنگ بر مبناي پارامترهاي معيار شكست ويلام-وارنك توسعه يافته و مورد صحت سنجي قرار مي‌گيرد. در نهايت مطالعات تحليلي و پارامتريك به منظور بررسي رفتاري طاق‌هاي اريب نيم‌دايره با زوايا و نسبتهاي ابعادي مختلف در دستور كار قرار گرفته است. پارامترهاي رفتاري مهم مورد مطالعه در اين تحقيق شامل بار شكست، بيشينه تغييرمكان و همچنين مكانيسم رفتاري طاق‌هاي مورب در مقايسه با طاق غير مورب مي‌باشد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه در تمامي مدل‌هاي مورد مطالعه، طاق مورب از ظرفيت باربري كمتري نسبت به طاق غيرمورب برخوردار است. بيشترين افت ظرفيت باربري در اثر تورب تا زاويه‌ي اريب 30 درجه اتفاق افتاده و براي مقادير اريبي بزرگتر از 30 درجه از حساسيت پارامترهاي رفتاري سازه نسبت به تورب كاسته مي‌شود. به طوري كه براي طاق با نسبت ابعاد 0/5 با افزايش زاويه‌ي اريب از صفر تا 30 درجه 58 درصد و از 30 درجه تا 45 درجه 18/74 درصد ظرفيت باربري طاق كاهش مي يابد.