بررسی رفتار لرزه ای ستون های کوتاه بتنی و روش های تقویت آن با frp در مقابل زلزله

ستون ها از مهم ترین اجزاء سازه ها می باشند که نقش عمده ای در تحمل و انتقال کلیه بارهای ثقلی و جانبی ساختمان در پی دارند. شکست این اعضا در سازه، تحت بارهای وارده به علت احتمال انهدام کل ساختمان قابل قبول نمی باشد. یکی از آسیب های جدی وارده به ستون ها، پدیده ستون کوتاه می باشد. غالباً بدلیل ملاحظات معماری ظهور این ستون ها در اکثر ساختمان های بتنی اجتناب ناپذیر است. پدیده ستون کوتاه در طول زلزله های گذشته خسارات زیادی را متوجه ساختمانها نموده است این پدیده بعلت قرار گرفتن ساختمان در یک سطح شیبدار و یا محدود شدن ستون و یا دیوار با عناصرغیرسازه ای نظیر دیوارهای آجری و بازشوها و یا دراثر اختلاف سختی در یک تراز معین (نظیر اختلاف تراز طبقه، پله و تیر نیم طبقه) ایجاد می گردد. در بعضی از دهانه ها بخصوص در قسمت های بیرونی ساختمان ، بعلت وجود بازشوها، دیوارهای کوتاه در مجاور ستون ها ایجاد می شوند این مسأله باعث کوتاه شدن طول موثر ستون و افزایش سختی آن می گردد در نتیجه ستون کوتاه به علت سختی بیش تر نیروی زلزله بیش تری را جذب نموده و به خرابی آن منجر می گردد. جذب نیروهای برشی زیاد بدلیل کوتاه بودن ارتفاع این ستون ها (نسبت کم دهانه برش به عمق) مهم ترین عامل ضعف ستون های کوتاه است که برای بهبود عملکرد آن ها بایستی با تقویت برشی این اعضا، شکل پذیری مناسبی را با امکان ایجاد مفاصل خمیری خمشی تأمین نمود. تقویت برشی ستون ها می تواند با روش هایی چون: استفاده از الیاف پلیمری مسلح (frp fiber reinforced polymer) زره پوش نمودن ستون با پوشش بتن مسلح، ورق های فولادی و یا شبکه های فولادی گسترده و ... انجام شود.