مشاوره و طرح ترمیم سازه فولادی به وسیله اتصال مقاوم لرزه‌ای طوقی چلیپایی

این پروژه یک ساختمان با کاربری مسکونی-تجاری واقع در بزرگراه اشرفی اصفهانی تهران، با زیربنای 1100 مترمربع در 5 طبقه دارای قاب خمشی فولادی متوسط است. بنا به دلایلی، در مرحله اتمام اجرای سازه‌ اولیه، کارفرما با مجوز شهرداری تصمیم به تغییر کاربری و اصلاح معماری بخشی از ساختمان می‌گیرد.

تغییرات مورد نظر، باعثِ ایجادِ تغییر در ارتفاع طبقه منفی یک، همکف و اول می‌شود. بدین ترتیب با جابه‌جایی طبقات سازه‌ای، جانمایی برخی از تیرها در ارتفاع تغییر می‌کند. هدفِ این پروژه، اول ارزیابی ظرفیت اعضای سازه‌ای برای بارهای وارده‌ ناشی از شرایط جدید و دوم ایجاد اتصال صلب تیر به ستون در موقعیت‌های جانمایی جدید آنها بود. ارزیابی مدل اصلاح‌ شده سازه، همانطور که انتظار می‌رفت نشان داد که طراحی بسیار دست‌ بالای اولیه به خوبی پاسخگوی بارهای وارده می‌باشد. سپس سناریوهای مقاوم سازی از جمله روش‌های متعارف و ابتکاری مانند الحاق مهاربند، تقویت اتصالات و غیره مورد ارزیابی قرار گرفت.

با توجه به تعداد محدود تیرهایی که نیاز به تقویت اتصال داشتند، طرح تقویت اتصالات به عنوان طرح مقاوم‌سازی انتخاب شد. در این مرحله، چالش اصلی ایجادِ اتصال صلب قابل اعتماد و مبتنی بر دانش فنی بود. طبیعتا با توجه به نصب بودن تیرها بر روی ستون و عدم استقرار ورق پیوستگی در مکان مناسب، امکان استفاده از هیچ یک از اتصالات از پیش تایید شده آیین نامه ای نبود. بدین منظور ابتدا با مطالعه مقالات روز و معتبر جهانی، انواع اتصال‌های صلبِ تست شده مورد بررسی قرار گرفت و امکان کاربرد آنها در پروژه مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت. در این میان، انواع اتصال‌های طوقی (collar) با نظر به عدم نیاز به وجود ورق‌های پیوستگی در اولویت توجه قرار گرفت.

در گام بعد نتایج یک تست آزمایشگاهی در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی و تحلیل شد. پس از اطمینان از صحت شبیه‌سازی درست، اتصال فولادی صلب طوقی که توسط مهندسان شرکت بهسازان لرزه‌ای رعد طراحی شده بود، شبیه‌سازی شد و رفتار لرزه‌ای آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج انواع تحلیل‌ها حاکی از انطباق کامل رفتاری اتصال پیشنهادی با اتصالات از پیش تأیید شده آیین‌نامه‌ای داشت؛ ایجاد صلبیت کامل در انتقال نیروهای تیر و ستون بدون حضور ورق‌های پیوستگی و بدون ایجاد اعوجاج یا تغییرشکل‌های بیش از اندازه در قطعه‌های اتصال.

بر این اساس، برای اتصال‌های مورد نظر در پروژه‌ مذکور، این اتصال طراحی شد و مراحل اجرایی آن تدوین گردید؛ به دلیل نوآورانه بودن اتصال، تمامی مراحل اجرای اتصال توسط مهندسان شرکت مهندسین مشاور بهسازان لرزه‌ای رعد آموزش داده شد و در تمام مراحل اجرای آن نیز به طور دقیق و کامل نظارت عالیه انجام پذیرفت.

برای جزییات بیشتر در خصوص اتصال به لینک اتصال گیردار کولار مراجعه کنید.