مقاله تحلیلی:چگونه برای عملکرد خوب لرزه‌ای، ساختمان‌هایی شکل‌پذیر بسازیم؟

در خاورمیانه، بیشتر ساختمان‌ها با مصالح بنایی ساخته شده‌اند. در سطوح هموار، عموماً مصالح بنایی از آجرهای رسی سوخته و ملات سیمان ساخته شده است. مصالح بنایی می‌توانند بارهایی را که فشار ایجاد می‌کنند تحمل کنند (به‌صورت پرس شدن به یکدیگر)، اما باری که کشش ایجاد می‌کند را سخت می‌توانند تحمل کنند (از یکدیگر جدا می‌شوند)

بتن مصالح دیگری است که در ساخت ساختمان‌ها خصوصاً در طول چهار دهه‌ی اخیر با محبوبیت زیادی استفاده شده است. بتن سیمانی از تکه‌های سنگ خردشده (سنگ‌دانه نامیده می‌شود)، ماسه، مخلوط آب و سیمان که با نسبت‌های مناسبی با یکدیگر ترکیب شده‌اند، ساخته می‌شود. بتن نسبت به مصالح بنایی تحت بارهای فشاری بسیار قوی‌تر است اما همچنان رفتار آن در فشار ضعیف می‌باشد. خواص مصالح شدیداً وابسته است به مقدار آبی که در ساخت بتن استفاده شده است؛ آب خیلی زیاد و آب خیلی کم هردو می‌توانند خرابی ایجاد کنند. به‌صورت کلی، هردو مصالح بنایی و بتن ترد می‌باشند و به‌طور ناگهانی شکسته می‌شوند.

فولاد به‌عنوان میلگردهای تقویت با قطر بین 6mm تا 40mm در ساختمان‌های مصالح بنایی و بتنی استفاده می‌شوند. فولاد تقویتی می‌تواند هردو بارهای کششی و فشاری را تحمل کند. علاوه بر این، فولاد یک ماده‌ی شکل‌پذیر است. این خاصیت مهم شکل‌پذیری به میلگردهای فولادی این امکان را می‌دهد که کشش زیادی را قبل از شکستن تحمل کنند.

بتن در ساختمان‌ها همراه با میلگردهای تقویت فولادی استفاده می‌شود. این ماده‌ی مرکب بتن سیمانی مسلح یا بتن مسلح (RC) نامیده می‌شود. مقدار و محل فولاد در یک عضو باید طوری باشد که گسیختگی عضو قبل از اینکه بتن به مقاومت خود در فشار برسد، توسط فولاد که به مقاومت کششی خود می‌رسد، انجام شود. این نوع گسیختگی، گسیختگی شکل‌پذیر است و لذا به گسیختگی که در آن ابتدا بتن در فشار شکسته می‌شود، ترجیح داده می‌شود.

بنابراین، برخلاف تفکر رایج، وجود فولاد خیلی زیاد در ساختمان‌های RC حتی می‌تواند آسیب‌رسان باشد.

مفهوم طراحی ظرفیت:

دو میله با طول و سطح مقطع عرضی یکسان در نظر بگیرید- یکی از ماده‌ی شکل‌پذیر و دیگری از ماده‌ی ترد ساخته شده‌اند. حال این دو میله را آن‌قدر بکشید که بشکنند! متوجه خواهید شد که میله‌ی شکل‌پذیر قبل از اینکه بشکند تا حد زیادی افزایش طول می‌دهد، درحالی‌که میله‌ی ترد با رسیدن به حداکثر مقاومت خود در افزایش طول نسبتاً اندکی به‌طور ناگهانی خواهد شکست (شکل 2). در میان مصالح ساخت استفاده شده در ساختمان، فولاد شکل‌پذیر است درحالی‌که مصالح بنایی و بتن تردشکن می‌باشند.

دریافت فایل کامل مقاله:

how_to_make_buildings_ductile_for.pdf

منبع :+

ترجمه شده توسط تیم خبری 808  

اگر دوست دارید به تیم خبری 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.