.۱ مقدمه

هرچند اجداد ما در طول قرون گذشته دستاوردهای فراوانی در صنعت ساخت و ساز داشتهاند و اکنون ما آثار باستانی متعددی داریم که در طول چند صد یا چند هزار سال شرایط محیطی، رطوبت، بارهای باد و زلزله و غیره را تحمل کرده و هنوز استوار و پای برجا این توانمندی ارزشمند اجداد ما را به رخ می کشند اما متاسفانه در حال حاضر کیفیت ساخت و ساز در کشور ما نه تنها بر ملاحظات زیست محیطی استوار نیست، ضمناً به علت اشکالات فنی متعدد در اجرا، در برابر زلزلههایاحتمالی آینده شدیداً آسیب پذیر هستند. آمار بالای تلفات جانی و خسارات هنگفت مالی در زلزلههای گذشته تایید کننده این مطلب است. ضروری است بر اساس تکیه به داشتههای تاریخی و استفاده از منابع سرشار معدنی و بهرهگیری از تجارب متخصصان، به طور هدفمند برای رفع نیازهای صنعت ساختمان اقدام شود.

انجام آزمایشهای روشمند و هدفمند برای تعیین پارامترهای مورد نیاز در طراحی مهندسی، جزو اساسیترین کارها در طی فرآیند علمی و دانشبنیان میباشد. در این مقاله نحوه تنظیم، چیدمان و نتایج حاصل از

پنجمین کنفرانس ملی زلزله و سازه ۳ و ۴ اردیبهشت ماه۱۳۹۳ ، جهاد دانشگاهی استان کرمان

آزمایشهای مورد نیاز برای طراحی و کنترل پارامترهای مورد نیاز در رفتار دیوارهای جداکننده و پیرامونی تحت بارهای لرزهای و باد ارائه میشود.

.۲ آزمایشها

برای تعیین خواص مکانیکی و مقاومتی این مصالح و استخراج نتایج مورد نیاز برای انجام محاسبات طراحی تحت بارهای زلزله و باد، مجموعه کاملی از آزمایشهای مناسب برای تعیین مقاومتهای کششی، خمشی، برشی و محوری در آزمایشگاه مقاومت مصالح دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف انجام شده است. این آزمایشگاه مجهز به دستگاههای کالیبره شده با دقت مناسبی میباشد. ازآنجاکه در تعیین پارامترهای میانگین با دقت مناسب، تعداد آزمایشها اهمیت مییابد این کار بهنحوی انجام شده است که پراکندگی مربوط به آزمایشها مورد نظر قرار گرفته و نتایج برای کار طراحی، قابل قبول باشد.

این آزمایشها طوری تنظیم شده است که تمامی اطلاعات لازم برای طراحی المان ها، قطعات، پانل ها، اتصالات، چسب و نوار را در اختیار قرار دهد. فرآیند آزمایشها در سه فاز متوالی انجام شده است. در این مقاله اولین فاز یعنی المانها و اجزای کوچک به عنوان بخشی از دیوار (کشش مصالح پایه، خمش، فشار، برش مصالح، برش چسب، کشش مصالح تسلیح) ارائه میشود.

.۳ نتایج آزمایشها

در اینجا در خصوص انواع آزمایشها توضیحاتی ارائه می شود و نتایج حاصل در انتها بیان می شود. شکل ۱ آزمایش فشاری روی نمونه مکعبی ۱۵X15 و شکل ۲ آزمایش فشاری روی نمونه استوانهای را نشان می دهد.

مطابق شکل ۳ ملاحظه می شود که مود شکست فشاری بر روی نمونهها به علت وجود الیاف، بسیار شکلپذیر بوده و باعث جلوگیری از متلاشی شدن آن گردیده است. آزمایش فشاری روی قطعهای از پانل در شکل ۴ نشان داده شده است. برای شناسایی خواص مکانیکی مصالح تسلیح، آزمایش کشش بر روی آن انجام شده (شکل (۵ و مطابق شکل ۶ رفتار شکلپذیرخوبی در کشش از خود نشان داده است. به تبع آن برای نمونه مقطع پانل نیز مطابق شکل ۷ رفتار شکلپذیر در کشش بهعلت وجود تسلیح پلاستیکی ایجاد شده است. شکل ۸ آزمایش تعیین رفتار اتصال T را نشان می دهد. این آزمایش برای تعیین ظرفیت اتصال پانل ها در گوشه لازه است. برای تعیین مقاومت برشی رزین مطابق شکل ۹ نمونه آزمایشگاهی مناسبی ساخته شده است. نحوه انجام این آزمایش در شکل ۱۰ دیده می شود. مطابق شکل ۱۱ شکست شکلپذیر کششی نشان میدهد که اتصال T شکل دارای ظرفیت مناسبی بوده است.شکست خمشی بسیار شکلپذیر در قطعهای از المان مقطع بهعلت وجود تسلیح کششی در شکل ۱۲ آورده شده است.

پنجمین کنفرانس ملی زلزله و سازه ۳ و ۴ اردیبهشت ماه۱۳۹۳ ، جهاد دانشگاهی استان کرمان

-۱-۳ پلیمر پلاستیکی تسلیح

تمام مصالح غیرفلزی، شکلپذیری کمی داشته و اگر قرار باشد بهعنوان مصالحی بهکار روند که تحت بارهای جانبی باد یا زلزله، نیروهای بزرگی را تحمل کنند به علت ترد بودن و همچنین کمبود شدید مقاومت کششی، سریعاً شکسته شده و منهدم میشوند. راه حل این مشکل، استفاده از مصالح مسلحکننده میباشد. باتوجه به مقدار مقاومت فشاری این مصالح و کشش مورد نیاز برای تحمل خمش ناشی از نیروهای جانبی، مناسبترین مصالح برای تسلیح، پلیمرهای پلاستیکی میباشد.

در شکل زیر تصویری از این پلیمرها و نتیجه حاصل از تست کشش مستقیم روی آنها ارائه شده است.

-۲-۳ شکلپذیری

مهمترین خاصیت مطلوب در زلزله، شکلپذیری مصالح و اجزا و سازه میباشد. شاید بتوان گفت که مهمترین و ارزشمندترین خاصیت این دیوار، شکلپذیری بسیار بالا در تمام مودهای کششی، فشاری و برشی است. ترکیب این شکلپذیری بسیار بالا با مقاومت مناسب، این دیوار را تبدیل به محصولی ایدهآل برای تحمل نیروهای ثقلی و جانبی کرده است.

شکل : (۱) آزمایش فشاری روی نمونه مکعبی ۱۵×۱۵ شکل : (۲) آزمایش فشاری روی نمونه استوانهای

شکل :(۳) مود شکست فشاری بر روی نمونهها (وجود الیاف باعث شکل : (۴) آزمایش فشاری روی قطعهای از پانل افزایش شکلپذیری و جلوگیری از متلاشی شدن گردیده است.)

پنجمین کنفرانس ملی زلزله و سازه ۳ و ۴ اردیبهشت ماه۱۳۹۳ ، جهاد دانشگاهی استان کرمان