بررسی پارامتری رفتار سازه‌ای طاق‌های کلنبوی آجری ایرانی تحت اثر بار زلزله و تأثیر استفاده از کش های چوبی

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4446-IRAST
نویسندگان
1استاد دانشگاه
2خیابان گلستان-خیابان هسا-خیابان شهید احمدی-کوی فردوس-بن بست یگانه
چکیده
طاقهای کلنبوی آجری، بخشی از سازه‌های سنتی ایران را تشکیل می‌دهند که در دوره‌های مختلف تاریخی اجرا شده‌اند. در اجرای طاق کلنبو از قوس‌های مختلف می‌توان استفاده کرد. در این مقاله، رفتار سازه ای طاق های کلنبوی آجری با قوس های نیم دایره، شاخ بزی و پنج اوهفت که قوس‌های شاخ بزی و پنج اوهفت هر کدام دارای سه نوع کند، معمولی و تند می‌باشند، تحت اثر زلزله (1- در جهت اصلی، 2- در جهت مورب)، مورد بررسی قرارگرفته است. آنالیز مدل ها با فرض غیرخطی بودن رفتار مصالح انجام شده است. برای تحلیل نمونه ها از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS و برای مصالح آجری از معیار شکست ویلام-وارنک استفاده شده‌است. تمامی طاق ها در زلزله های اعمال شده بدون شکست باقی مانده اند. ماکزیمم جابجایی افقی تحت زلزله در جهت اصلی مربوط به طاق با قوس نیم دایره برابر 0.574 میلیمتر و تحت زلزله در جهت مورب مربوط به طاق با قوس شاخ بزی تند با تحمل جابجایی افقی 0.724 میلیمتر می باشد. میانگین نسبت تنش های کششی و فشاری به مقاومت های متناظر آنها تحت زلزله در جهت اصلی به ترتیب 35% و 11% است و برای زلزله درجهت مورب این نسبت ها 20% و 5/3% هستند، بنابراین اعمال زلزله در جهت اصلی تأثیر بیشتری بر طاق کلنبو دارد. استفاده از کش های چوبی بین پایه های طاق های کلنبو، در زلزله های مختلف با افزایش 41% جابجایی افقی باعث بهبود عملکرد طاق شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Parametric Study of Iranian Brick Masonry Domical Vaults Under the Impact of Earthquake and Effect of Wooden Tie
Authors
Mehrdad hejazi, Elham khodaparast
Abstract
diagonal direction have been studied. The structural effect of wooden ties has been investigated. Three spans of 2.5 m, 4.5 m and 6.5 m, three pier heights of 3.5 m, 5 m and 6.5 m, and three pier widths of 1.5 m, 2.5 m and 3.5 m have been considered for the vaults. Non-linear behaviour has been assumed for the brick masonry material. Three-dimensional finite element analysis has been performed by the ANSYS code. The Willam-Warnke failure criterion has been used for brick masonry.
All the vaults have been intact against main and diagonal horizontal earthquakes.
Maximum horizontal displacement under earthquake in the main direction is for the semi-circular by 0.574 mm and for diagonal direction is for raised pointed by 0.724 mm.
The maximum horizontal displacement of the vault in 85.71% of the models is under earthquake in the main direction, more than the earthquake in the diagonal direction.
The average tensile and compressive stresses to their corresponding strengths under earthquake in the main direction are 35% and 11% respectively and for an the diagonal direction earthquake, these ratios are 20% and 3.5%, respectively. Therefore, earthquake actions in the main direction have a greater impact on the domical vault. The use of wooden ties between the bases of the vault, in different earthquakes, with a 41% increase in horizontal displacement, has been improved vault performance.
Keywords
Domical Vault (Kolonbu), Brick Masonry, Persian, Earthquake, Wooden Tie