بررسی آزمایشگاهی بهسازی میان‌قاب‌های‌ بلوک‌سفال با استفاده از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا در بارگذاری داخل صفحه

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22034/ceej.2025.67265.2437

چکیده

رفتار سازه‌های قاب بتن‌آرمه تحت تأثیر نیروهای سه‌گانه زلزله (دو مؤلفه افقی و یک مؤلفه قائم) دست‌خوش تغییرات اساسی می‌شود. بررسی حوادث زلزله سرپل ذهاب در سال ۱۳۹۶، نشان‌دهنده آسیب‌های قابل‌توجه ناشی از اندرکنش نامطلوب بین قاب و میان‌قاب‌های غیرسازه‌ای است. اثر اندرکنشی قاب و میان‌قاب و پارامترهای کلیدی رفتاری شامل سختی، شکل‌پذیری و ظرفیت جذب انرژی از طریق بارگذاری چرخه‌ای داخل‌صفحه قابل ارزیابی است. در این پژوهش، مطالعه آزمایشگاهی روی سه نمونه قاب بتن‌آرمه ویژه با مقیاس نیم انجام گرفته است که شامل: یک قاب مرجع بدون میان‌قاب، یک قاب با میان‌قاب بلوک ‌سفال، و یک قاب با میان‌قاب بلوک ‌‌سفال بهسازی شده با استفاده از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا دارای والپست. مشخصات هندسی، جزئیات آرماتوربندی و خصوصیات مکانیکی بتن در تمامی نمونه‌ها یکسان در نظر گرفته شده و بلوک‌های ‌سفال با ابعاد استاندارد (10×۲۰×25 سانتی‌متر) کار رفته‌اند. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی رفتار دینامیکی میان‌قاب‌های بلوک‌ سفال و اثرات متقابل آن‌ها با قاب‌های بتنی تحت بارگذاری داخل‌صفحه است. نتایج نشان داد که نمونه بهسازی شده بیشترین مقاومت را (در فشار 79% و در کشش 138% ) نسبت به نمونه‌های دیگر را داشته. همچنین در قاب با میان‌قاب کامل با ارائه سختی بالاتر (در فشار 206% و در کشش260%) نسبت به نمونه قاب بتن آرمه تنها داشته، اما در مقایسه با نمونه بهسازی شده با الیاف شیشه، شاهد کاهش چشمگیر این سختی در فشار 171% و در کشش 299% بودیم. همچنین شکل پذیری نمونه تقویت شده از سایر نمونه‌ها عملکرد مناسب‌تری را ارائه داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Clay Block Infill Frame Strengthening In-Plane Loading

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Zarei 1
  • Jalil Shafaei 2
  • Farnoosh Basaligheh 2
1 Department of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2 Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology
چکیده [English]

In structural engineering, reinforced concrete frame systems filled with masonry walls are known as "infilled frames." Studies have demonstrated that infills increase structural stiffness while reducing ductility. The interaction between masonry walls and the surrounding concrete frame fundamentally alters the system's behavioral characteristics. This interaction can either enhance seismic performance or exacerbate damage; it also significantly changes the effective stiffness and natural period of the structure. Field investigations following the Kermanshah earthquake (2017) revealed predominant in-plane failure mechanisms including diagonal cracking, local crushing in force transfer regions, and sliding along mortar joint interfaces. The Iranian Seismic Code (Standard 2800) emphasizes the separation of infills from frames to prevent this interaction.

This research utilized a comprehensive laboratory program designed to assess structural behavior under environmental loading conditions. The findings provide a foundation for developing analytical methods and design criteria for future studies. The experimental investigations were conducted using advanced equipment and precise measurement protocols to obtain reliable results for engineering criteria development. Three special reinforced concrete frames were constructed according to the Iranian National Building Code (Chapter 9) requirements. These reinforced concrete frames represent typical existing building structures. The innovation in this research lies in the phased construction of the reinforced concrete frames, accurately simulating the construction process of actual buildings. The gradual construction of the foundation, columns, and beams followed the sequence of construction operations in the building industry. Precise installation of strain gauges at 10 cm from column faces with multi-layered protection enabled accurate recording of structural behavior.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced Concrete Frame
  • Clay Brick Block
  • In-Plane Loading
  • Wall Post
  • AR Glass Fiber