-پدیده ستون کوتاه ، پدیده ای است که باعث تخریب های بسیاری در زلزله های مختلف شده است . کوتاهی در شناخت ستون کوتاه ، باعث وقوع تخریب های بزرگ و غیرقابل جبرانی به هنگام زلزله خواهد شد .
- تعریف ستون کوتاه :
-ستون های کوتاه به ستونهایی اطلاق میشود که ابعاد مقطع انها نسبت به طولشان بسیار بزرگتر میباشد(یا به عبارتی مقاطع کلفت با ارتفاع کم)
-ستون کوتاه میتواند به صورت عمدی یا غیر عمدی ایجاد شود .در حالت غیرعمدی ممکن است ستونها مقاطع کلفت نداشته باشند، اما به دلیل مهار ستونها توسط دیوارهای دست اندازها،پنجره ها و … نسبت مقطع به طول مهار نشده ستونها بزرگ باشد لذا در این حالت نیز ستون کوتاه ایجاد شده است.
این پدیده در ستونهایی که کوتاه طراحی شده‌اند و یا به دلیل ساخت ناآگاهانه دیوار بنایی کوتاه در مجاورت آنها ، طولشان کوتاه شده است مشاهده میشود
- کشف پدیده ستون کوتاه :
-پدیده ستون کوتاه که در سازه های اکثرا بتنی به وجود می آید ، احتمالا توسط مهندسان ژاپنی روی میز لرزاننده سازه ها کشف شد .
-این پدیده و نحوه مقابله با ان در صورت وجود در تحلیل و طراحی سازه در ایران هنوز در پاره ای از ابهام وجود دارد ،بطوری که در ایین نامه زلزله 2800 کمتر در مورد ان بحث شده و ترجیح داده شده که کلا از وجود ان در سازه جلوگیری شود
- شکست برشی در ستون های کوتاه :
در ستونهای کوتاه با کاهش طول مهار نشده ستون سختی به شدت افزایش می یابد و لذا نیروهای جانبی زلزله بیشتری جذب می نماید و در نتیجه قبل از رسیدن به ممان پلاستیک ، دچار شکست برشی میگردد.
ستونهای کوتاه با مقاومت برشی ناکافی شکست برشی را که اصولا ماهیتی ترد و ناگهانی دارد را تجربه میکنند .
- بدترین نوع شکست :
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 .
- دلیل شکست برشی :
دلیل این موضوع را این طور می توان توضیح داد که سختی ستون با عکس مکعب طول آن متناسب است. چنانچه مثلاً یک سوم طول ستون آزاد بماند، سختی آن نسبت به ستون های کاملاً آزاد 27 برابر می شود.
بدین ترتیب این ستون های کوتاه بخش عمده ای از نیروی برشی طبقه را جذب می کنند و به علت کوتاه بودنشان حالت شکست برشی غالب می شود.
- سازه سخت تر مقاوم تر است ؟
پدیده ستون کوتاه در اثر اشتباهی ساده در اجرا و یا در اثر توهم مقاوم کردن سازه با سختی بیشتر سازه بوجود می اید
این پدیده عجیب طوری است که سازه های اتفاقا با سختی بیشتر را تهدید می کند، طوری که هر چه سازه سخت تر باشد نیروی تخریبی ان بیشتر می باشد .
در ذهن بسیاری از مهندسین اجرایی در پروژه های عمرانی به اشتباه این نکته جا افتاده است که سازه سخت تر یعنی سازه مقاوم تر
که این مسئله را اکثر مهندسان زلزله در بحث مقاوم سازی و متخصصان سیستم های لرزه ای سازه به ان تسلط دارند یعنی به هر سازه سخت تری لزوما مقاوم تر نمی گویند.
مطالب مرتبط:
جهت کسب اطلاعات بیشتر لطفا به لینکهای زیر مراجعه نمائید :