کاربرد بادبندکمانش ناپذیر و دیوار برشی در مقاوم سازی ساختمان بتنی موجود

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرعباس

2 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید منتظری مشهد

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

چکیده

ساختمان‌هایآسیب پذیرومقاوم سازیآنهااز مسائل مهمبرایمناطقزلزله خیزمی‌باشند. در دهه‌های اخیر مطالعات روی بهسازی و مقاوم سازی سازه‌های گوناگون منجر به ابداع روشهای جدید و متنوع در این زمینه گردیده است. اکثر این روشها مستلزم وقفه در بهره برداری به منظور اتمام عملیات مقاوم سازی می‌باشند. روش‌های زیادی همچون اضافه کردن اجزای سازه‌ای (دیوار برشی فولادی و بتنی، بادبندهای فولادی و بادبندهای کمانش ناپذیر)، تقویت اعضای سازه‌ای ضعیف و تغییر کاربری سازه را می‌توان برای بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه نام برد. درپاسخبهبسیاریازمسائلعملیوملاحظاتاقتصادی،مهندسانمعمولاازقاب‌هایبادبندیشدهیهمگرای کمانش ناپذیربهعنوانسامانه‌یمقاومدربرابر بارهایجانبی در طول یک زمین لرزه استفاده می‌کنند. این نوع بادبندها باعث افزایش سختی و مقاومت در سازه‌های بتنی می‌شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه عملکرد لرزه‌ای و مقاوم سازی یک سازه بتنی 7 طبقه موجود با استفاده از بادبند کمانش ناپذیر و دیوار برشی پیرامونی بصورت جداگانه مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود (نشریه 360) می‌باشد که این عمل توسط روش تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که بادبند کمانش ناپذیر باعث شده دریفت طبقات به حد قابل قبول کاهش یافته و سازه در سطح عملکرد ایمنی جای رفتار می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Application of Buckling Reinforced Bracing and Shear Wall in Retrofitting of Existing Concrete Building

نویسندگان [English]

  • Mahdi Izadi 1
  • Mohammad Izadi Mohammad Izadi 2
  • Abbas Akbar Pour 3
1 MSc in Structural Engineering, Department of Civil Engineering,Islamic Azad University Bandar Abas Branch
2 BSc Student, Department of Civil Engineering, Shahid Montazeri University of Mashhad
3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University - South Tehran Branch
چکیده [English]

Vulnerable buildings and their rehabilitation are important problems for earthquake regions. In recent decades the goal of building rehabilitation and strengthening has gained different rehabilitation systems. However, most of these strengthening techniques disturb the occupants, who must vacate the building during renovation. Several retrofitting techniques such as addition masonry infill wall, application of buckling restrained braces and local modification of components has been studied in order to improve the overall seismic performance of such buildings. In response to many of the practical issues and economic considerations, engineers use often convergent unbuckling steel bracing frames as the lateral load resisting system during an earthquake.This kind of bracings increases the hardness and strength of concrete structures.The aim of the present study is the evaluation and comparison of seismic performance and retrofitting of an existing 7-storeys concrete structure with buckling restrained bracings and shear walls by nonlinear static procedure (NSP) and accordance with cod-361. The results show that the buckling restrained bracing, decreased drift to acceptable levels and Structure behaves on the life safety of performance level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Buckling restrained bracing (BRB)
  • Shear walls
  • Seismic Performance
  • Performance Based Design
  • Nonlinear static procedure
[1] Yakut A, Gülkan P, Bakır B S, Yılmaz M T. Re-examination of damage distribution in Adapazari structural considerations. Eng. Struct; 27(7): pages 990–1001, 2005.

[2] Handbook on seismic retrofit of building. Central public works department and INDIAN building congress in association with INDIAN institute of technology-MADRAS, chapter 9, 2007.

[3] Michael N. FARDIS. Seismic design, assessment and retrofitting of concrete buildings seismic design, assessment and retrofitting of concrete buildings. Based on EN-Eurocode8, Volume 8, chapter 6, 2009.

[4] Kaltakci M, Arslan M, Yavuz G. Effect of Internal and External Shear Wall Location on Strengthening Weak RC Frames. Sharif University of Technology;17(4); pages 312-323, August 2010.

[5] Bertero V.V, Anderson J.C, Krawinkler H. Performance of steel building structures during the Northridge earthquake, Report EERC 94/09, University of California at Berkeley 2004.

[6] Bosh, T.D, Jones, E.A., Jirsa J.O., “ Behavior of RC Frame Strengthened using Structural Steel Bracing”, Journal of Structural Engineering, Vol.117, No.4, April 1991, pp. 1115-1126.

[7] Uriz P, Mahin S.A. Towards Earthquake-Resistant Design of Concentrically Braced Steel-Frame Structures. Report PEER 2008/08, University of California at Berkeley 2008.

[8] Masri A, Goel S. Seismic design and testing of an RC slab-column frame strengthened with steel bracing. Earth. Spectra; 12(4): pages 645–666, 1996.

[9] Kaplan H, Yilmaz S, Cetinkaya N, Atimtay E. Seismic strengthening of RC structures with exterior shear walls. Sadhana Indian Academy of Sciences; 36(1): pages 17–34, 2011.

[10] Margaux Burkholder., Performance Based Analysis of a Steel Braced Frame Building with Buckling RestraindBraces, A Thesis presented to the Faculty of California Polytechnic State University, San Luis Obispo, January 2012.

[11]  Jinkoo K, Hyunhoon C., Behavior and design of structures with buckling-restrainedbrace, Department of Architectural Engineering, Sungkyunkwan University, Chunchun-dong, Jangan-gu, 440-746 Suwon, South Korea.

[12] Fahnestock L, Sause R, Ricles J., “Seismic Response and Performance of Buckling-Restrained Braced Frames”, Journal of Structural Engineering;133(9):1195-204, 2007.

[13]  R. T. Ranf., “Analysis and design comparison between unbounded and conventional bracing”, CEE 513: Advanced Steel Design Winter 2003.

[14]  Rahai A, Lashgari M., Eismic strengthening of nine-storey rc building using concentric and buckling-restrained bracing, 31st Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES, Singapore, 16 – 17 August 2006.

]15[ آیین نامه طراحی ساختمان­ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 )- ویرایش اول و سوم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، وزارت مسکن و شهرسازی

]16[ دستورالعمل بهسازی لرزه­ای ساختمان­های موجود نشریه شماره 360، دفتر امور فنی و تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور.

[17]  Mahin A S, Uriz P, “Toward Earthquake-Resistant Design of Concentrically Braced Steel-Frame Structures”, Pacific Earthquake Engineering Research Center College of Engineering University of California, Berkeley, PEER Report 2008/08, November 2008.

]18[ اکبرپور نیک قلب، ع.، ادیب رمضانی، م.، ایزدی، م.، بررسی عملکرد لرزه­ای ساختمان بتن مسلح نامنظم موجود مقاوم سازی شده با استفاده از بادبند کمانش ناپذیر، 1392،  نشریه بنا، شماره 52.