ضوابط طراحی برای دیوارهای برشی
چکیده
در این مقاله، پیشزمینه و بسط و توسعۀ بخش 11.16 در مقررات ACI 318-71 که مربوط به ضوابط ویژه برای دیوارها میباشد مورد بحث قرار گرفت. این ضوابط برای پیشبینی استحکام مطلوب شش نمونه دیوار برشی بلند و هفت نمونه دیوار برشی کم ارتفاع که توسط انجمن سیمان پورتلند مورد آزمایش قرار گرفته بودند و همچنین بررسی استحکام نمونههای دیگری از دیوارهای برشی که توسط مراجع دیگر آزمایش شدند؛ مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آزمایشهای صورت گرفته توسط انجمن سیمان پورتلند در یک ضمیمه در پایان مقاله آورده شده است. در این آزمایشها، سیزده نمونه دیوار برشی مستطیل شکل تحت بارگذاری ترکیبی محوری و جانبی مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین یکی از دیوارها تحت 10 سیکل معکوسشوندگی جهت بار قرار گرفت.
دیوارهای برشی ، تیرهای بتنی مسلحی هستند به شکل تیغهای و نازک که غالباً در راستای عمودی نقش باربر را بر عهده دارند. این دیوارها عموماً برای مقابله با اثرات بارهای گرانشی و نیروهای برش طبقاتی که در هنگام وقوع زلزله یا وزش باد ایجاد میشوند به کار میروند. این مقاله، خلاصهای از پیش زمینۀ لازم برای مطالعۀ بخش 11.16مربوط به ضوابط ویژه برای دیوارها را که در نظامنامۀ ساختمان ACI 1971 آورده شده است را ارائه میکند[1]. این ضوابط به منظور اطمینان از کافی بودن استحکام برشی وضع شدهاند. با این حال ملاحظات دیگری نظیر استحکام خمشی ، جذب انرژی ، صلبیت جانبی و جزئیات آرماتوربندی برای دستیابی به یک ساختار کارآمد به همان میزان اهمیت دارند.مطالعات و پژوهشهای اندکی در خصوص استحکام و رفتار دیوارهای برشی صورت پذیرفته است. بازرسان ساختمانی در ژاپن [2-4]، بر روی استحکام دیوارهای برشی کم ارتفاع که توسط یک قاب بتنی مسلح یا فولادی احاطه شدهاند متمرکز شدند که با معکوسشوندگی راستای بارها مواجه شده بودند. ضوابط طراحی دیوارهای برشی ژاپنی در استانداردهای مرتبط با محاسبات سازههای بتنی مسلح، توصیف شدهاند[5] . این ضوابط بر پایۀ این فرض هستند که هنگام افزایش تنش برشی از یک حد معین، کل نیروی برشی توسط آرماتورها تحمل میشود. در اوایل دهۀ 1950، بنجامین و ویلیامز [6-9]، در دانشگاه استنفورد، آزمایشهای استاتیکی گستردهای را بر روی دیوارهای برشی کم ارتفاع که با قاب بتنی مسلح احاطه شده بودند، انجام دادند. معادلات طراحی که آنها پیشنهاد دادند[6]، به دلیل محدودیتهای موجود در اجرای آن، کاربرد محدودی داشت. این پژوهش با بررسی بارهای دینامیکی توسط آنتبی ، اوتکو و هانسن در موسسۀ فناوری ماساچوست تعمیم یافت. بارهای دینامیکی که در کار آنها مورد بررسی قرار گرفت، بیشتر شبیهسازی بادهای حاصل از انفجار اتمی بود تا ارتعاشات ناشی از زلزله. پیش از انتشار مقررات ACI 318-71 [1]، تنها ضوابط موجود برای طراحی دیوارهای برشی در ایالات متحده، همانهایی بودند که در نظامنامۀ هماهنگ ساختمان آمدهاند[11].
The background and development of Section II.16, Special Provisions for Walls, of the ACI Building Code (ACI 318-7 I ) is discussed. These provisions were found to predict satisfactorily the strength of six high-rise and seven low-rise shear walls tested at the laboratories of the Portland Cement Association, as well as the strength of wall specimens tested by other investigators. The results of the PCA experimental investigations are summarized in an Ap endix. Thirteen rectangular shear walls were teste cl’ under combinations of lateral and axial loads. One of the specimens was subiected to ten cycles of load reversals.
SHEARWALLS AREDEEP,relatively thin, vertically cantilevered reinforced concrete beams. They are commonly used in structures to resist the effects of gravity loads and story shears due to wind or earthquake forces. This paper summarizes background material for Section 11.16,Special Provisions for Walls, of the 1971 ACI Building Code.l The provisions are intended to ensure adequate shear strength. However, other considerations such as flexural strength, energy absorption, lateral stiffness and reinforcement details are equally important to obtain satisfactory structural performance. There has been relatively little research on the strength and behavior of shear walls. Investigators in Japan2-4have been concerned primarily with the strength of low-rise shear walls surrounded by a reinforced concrete or steel frame and subjected to load reversals. Japanese shear wall design provisions are described in the Standards for Calculation of Reinforced Concrete Structures.6 They are based on the philosophy that the entire shear force is to be carried by reinforcement, when a certain limiting concrete shear stress is exceeded. In the early 1950’s, Benjamin and Williams,o-g at the University of Stanford, conducted extensive static tests on low-rise shear walls surrounded by a reinforced concrete frame. Their proposed design equations had limited practical use due to restrictions in their applicability. An extension of this investigation, dealing with dynamic loads, was conducted by Antebi, Utku and Hansen10at the Massachusetts Institute of Technology. Dynamic loads simulated were those due to, blast from atomic weapons rather than earthquakes. Prior to publication of ACI 318-71,1the only provisions for design of shear walls in the United States were those contained in Uniform Buildihg Code.
توسعه ضوابط طراحی
استحکام خمشی
استحکام برشی
بار برشی تحمل شده توسط بتن
بار برشی تحمل شده توسط آرماتورها
تعریف تنش برشی اسمی
محدودیتهای موجود بر تنش برشی نهایی
مقایسه ضوابط طراحی با نتایج تست
ملاحظات دیگر
بحث و نتیجه گیری
DEVELOPMENT OF DESIGN PROVISIONS
Flexural strength
Shear strength
Shear carried by concrete
Shear carried by reinforcement
Definition of nominai shear stress
Limitation on uitimate shear stress
Comparison OF DESiGN Provisions WiTH TEST RESULTS
OTHER CONSIDERATIONS
CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه