ستونهای کوتاه با مقاومت برشی ناکافی شکست برشی را که اصولا ماهیتی ترد و ناگهانی دارد را تجربه میکنند . شکست برشی به دلیل ماهیت ناگهانی خود که همراه با کاهش سریع مقاومت ستون است بدترین نوع شکست در سازه های بتن آرمه به حساب می آید اما متاسفانه تعداد بسیار زیادی از این نوع شکست در زلزله های اخیر مشاهده شده است .عدم شکل پذیری کافی ستونها در جریان زلزله منجر به شکست خمشی در ستونها میشود.دلایل عدم شکل پذیری مناسب این ستونها عبارت است از: عدم محصور شدگی کافی بتن در نواحی مفصل خمشی ،وجود آرماتورهای طولی با وصله پوششی ناکافی و یا وصله آرماتورهای طولی در محل تشکیل مفصل پلاستیک.
در این روش کل ارتفاع ستون بوسیله یک جاکت فلزی نازک پوشانده میشود . البته وجود یک فاصله آزاد بین جاکت و پی یا تراز طبقات که معمولا حدود 3 تا 5 سانتیمتر توصیه میشود در دو انتهای ستون الزامی است. وجود این فاصله آزاد باعث جلوگیری از لهیدگی جاکت و همچنین عدم انتقال مفصل پلاستیک از انتهای ستون به پی میشود.برای مقاوم سازی ستون های با مقطع دایره ای مناسب ترین و معقول ترین شکل جاکت دایروی خواهد بود. در مورد ستون های با مقطع مستطیلی یک روش استفاده از جاکت های مستطیلی میباشد اما آزمایشات نشان میدهد که این جاکت ها از شکل پذیری مناسب برخوردار نیستند.
مشکل اصلی این روش را در محصور کنندگی این نوع جاکت ها در منطقه مفصل خمشی پلاستیک ذکر کرده اند که این عامل باعث میشود تا ستون هایی که با این نوع جاکت ها مقاوم سازی شده اند شکل پذیری مناسب دارا نباشند. هم اکنون در مقاوم سازی پلها در آمریکا و کانادا از جاکت های بیضی شکل برای مقاوم سازی ستون های مستطیلی استفاده میشود . برای مقاطع مستطیلی، غلاف های بیضوی(دایره ای یا حلقوی) معمولا موثر ترند زیرا فشار دورگیر یکنواختی برای مقاطع اصلی ایجاد میکنند. اصول طراحی ارائه شده برای غلاف های دایروی میتوانند برای غلاف های بیضوی هم با در نظر گرفتن یک شعاع معادل با توجه به قطرهای بیضی اعمال شوند. شعاع داخلی جاکت معمولا 12.5 تا 25 میلیمتر بزرگتر از شعاع مقطع ستون میباشد.یک جاکت نوعا شامل دو مقطع فولادی نیم دایره میباشد که بطور قائم در طول ارتفاع مقطع فولادی جوش میشوند.یک ماده پر کننده سیمانی مثل گروت یا بتن در این فاصله تزریق میشود که رفتار مرکب این دو ماده را تضمین کند..فاصله ای در حدود 50 میلیمتر بین انتهای جاکت و بالای پی قرار داده میشود.این فاصله برای انتفال مفصل پلاستیک به انتهای پایه ، بدون افزایش اساسی سختی جانبی و مقاومت آن ایجاد میشود.اگر این فاصله ایجاد نشود. پی به علت افزیش مقاومت خمشی و برشی در اتصال پی به ستون خیلی آسیب میبیند. بنابراین فاصله مذکور از انتقال مفصل پلاستیک از انتهای پایه به سمت پی جلوگیری میکند.
2- کلید های برشی ، وسایل مانع از جداکنندگی ، عرض نشیمن کافی و نشیمن مناسب بایستی برای محافظت پل از ضربات ناخواسته فراهم شوند . خرابی زمین ، دهانه های خمیده ، روانگرایی و... ممکن است باعث حرکات اضافی در سازه شوند که این وسایل تجهیزات عالی برای جلوگیری از خرابیهای بیشتر می باشند.
3-طراحی کلید های برشی و نشیمن لازم است که با ظرفیت طراحی پایه سازگار باشد.از آنجائیکه ترمیم آسیب شالوده بسیار مشکل است ، برای اجتناب از وارد آمده آسیب در پایه یا شالوده ، کلید های برشی نبایستی قویتر از پایه پل طرحی شوند. زیاد بودن مقاومت کلید های برشی باعث میشود که موقعیکه روسازه در جهت عرضی حرکت کرده و با کلید های برشی برخورد میکند ، نیروها را به ستون پل انتقال داده و منجر به آسیب های جدی به زیر سازه در این امتداد شوند.
4-عرض نشیمن زیاد برای وفق دادن با جابجایی زیاد غیر قابل انتظار ناشی از خرابی زمین یا لرزه های شدید ، راه حل مناسبی است . این کار مخصوصا در پل های با هندسه نامنظم یا خمیده بسیار مفید خواهد بود
5-بایستی از خرابی برشی در پایه ها جلوگیری کرد برای این کار از دورپیچ و خاموت کافی برای اطمینا از انعطاف پذیزی در پایه های بتن مسلح استفاده شود و قطع آرماتور نباید در میانه ارتفاع پایه ها صورت گیرد.
6-در محل هایی که پتانسیل ناشی از گسترش جانبی به همراه روانگرایی بیشتر است ، اثر آن را باید در طراحی منظور کرد
کار برد پیش تنیدگی به 440 سال قبل از میلاد بر می گردد زمانی که یو نانی ها کشش و تنشهای خمشی در بدنه کشتی های جنگی خود را با پیش تنیدگی ساختار بدنه به وسیله طناب های کشیده شده کاهش می دادند.
کار برد پیش تنیدگی به 440 سال قبل از میلاد بر می گردد زمانی که یو نانی ها کشش و تنشهای خمشی در بدنه کشتی های جنگی خود را با پیش تنیدگی ساختار بدنه به وسیله طناب های کشیده شده کاهش می دادند. یک مثال دیگری که نشان گر سادگی پیش تنیدگی می باشد بشکه های چوبی قدیمی است که کشش ایجاد شده در حلقه های فلزی بطور موثری قطعات چوبی را به یکدیگر می فشارد تا مقاومت و پایداری آنرا افزایش دهد.
ادامه مطلب ...در ساختمان ها از سیستم های باربر جانبی مختلفی برای مقابله با نیروی جانبی وارد بر ساختمان استفاده می شود که از آن جمله می توان به قاب‌های خمشی , مهاربندیهای همگرا و مهاربندیهای واگرا اشاره کرد.
سیستم مهاربندی واگرا توسط پروفسور پوپوف و همکارانش در دانشگاه برکلی کالیفرنیا برای اولین بار مورد آزمایش قرار گرفت . در این سیستم قسمتی از طول تیر که بین مهاربندی و ستون یا بین دو مهاربندی قرار می گیرد تیر پیوند(Link Beam) نامیده می شود. تیر پیوند مانند فیوز شکل پذیر عمل می کند و مقدار زیادی از انرژی ناشی از زلزله را جذب می کند.
از متداول ترین روش ها برای تحلیل تیرهای سراسری، پیدا کردن لنگر خمشی بر روی تکیه گاه هاست که روش های زیادی برای آن وجود دارد که دو مورد از آنها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند:
- قضیه سه لنگر
- روش پخش لنگر
در اینجا قصد برآنست که روشی جدید برای پیدا کردن لنگرها در تکیه گاه معرفی شود.
این روش ، روشی عددی است که از حل یک معادله تعادل شکل می گیرد و نه حل عددی دستگاه معادلات. در این روش تیر با n درجه نامعینی، به n تیر با یک درجه نامعینی تفکیک می شود.