بخشی از مقاله
برخی از منابع:
٨. مراجع
١. دفتر تدوين و ترويج مقررات ملي ساختمان ،(١٣٨٥)،"مبحث ششم مقررات ملي ساختمان ايران ، بارهاي وارد بر ساختمان ."
٢. کميته دائمي بازنگري آيين نامه طراحي ساختمانها در برابر زلزله ،(١٣٨٤) ،"نشريه شماره ض -٢٥٣ ، آيين نامه طراحي ساختمانها در برابر زلزله ، استاندارد ٢٨٠٠،" ويرايش سوم ، مرکز تحقيقات ساختمان و مسکن .
٣. دفتر تدوين و ترويج مقررات ملي ساختمان ،(١٣٨٤)، "مبحث دهم مقررات ملي ساختمان ايران ، طرح و اجراي ساختمانهاي فولادي."
٤. دفتر امور فني و تدوين معيارها ،(١٣٨٥)، "نشريه ٣٦٠، دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود"،سازمان مديريت وبرنامه ريزي کشور.
مقدمه
در طراحي ساختمانها، انتخاب يک سيستم مقاوم در برابر بارهاي جانبي از ميان سيستم هاي مختلف لرزه بر و توجه به امتيازات و ضعف هاي هر يک از اين سيستم ها، امري ضروري است . اين انتخاب بايد تأمين کننده کليه نيازها مشتمل بر تأمين مقاومت و سختي جانبي کافي و شکل پذيري بالا باشد.
تأمين نيازهاي معماري، کاهش هزينه ها، راحتي و سرعت مناسب اجرا نيز اهميت خاص خود را دارد.
شايان ذکر است که فلسفه طراحي لرزه اي ساختمانها بدين صورت است که :
الف - ساختمان تحت ارتعاشات خفيف زمين ناشي از زلزله اي که ممکن است در طول عمر مفيد سازه بار ها بوقوع بپيوندد، در محدوده رفتار خطي خود باقي بماند. بطوريکه از بوجود آمدن خسارتهاي سازه اي و غير سازه اي جلوگيري به عمل آيد.
ب - ساختمان تحت ارتعاشات متوسط زمين ناشي از زلزله اي که ممکن است در طول عمر مفيد سازه بوقوع بپيوندد، به گونه اي مقاومت کند که از بوجود آمدن خسارتهاي سازه اي جلوگيري کرده و خسارتهاي غير سازه اي را به حداقل برساند.
پ - ساختمان تحت ارتعاشات شديد زمين ناشي از زلزله اي که ممکن است به ندرت در طول عمر مفيد سازه اتفاق افتد، به گونه اي مقاومت کند که سازه خسارتهاي سازه اي و غير سازه اي را متحمل گردد، اما پايداري کلي سازه حفظ شده و از فروريزش آن جلوگيري به عمل آيد.
به همين دليل مقاومت جانبي طراحي معين شده در آيين نامه ها ي طراحي سازه هاي مقاوم در برابر زلزله ، عموما... کمتر و در برخي موارد خيلي کمتر از مقاومت جانبي مورد نياز براي نگهداري سازه در محدوده رفتار خطي، در يک زلزله شديد مي باشد. سازه ها در هنگام وقوع زلزله هاي متوسط و شديد وارد محدوده غير خطي مي گردند و براي طراحي آنها نياز به يک تحليل غير خطي مي باشد ولي به دليل سهولت روشهاي خطي، روشهاي تحليل و طراحي متداول ، بر اساس تحليل خطي سازه و با نيروي کاهش يافته زلزله صورت مي گيرد. کاهش مقاومت سازه از مقاومت الاستيک مورد نياز از طريق استفاده از ضرايب کاهش مقاومت (ضرايب کاهش نيرو) انجام مي شود. بدين منظور آيين نامه هاي طراحي لرزه اي کنوني با فلسفه ذکر شده ، نيروهاي لرزه اي براي طراحي خطي ساختمان را از يک طيف خطي که وابسته به پريود طبيعي ساختمان و شرايط خاک محل احداث ساختمان است ، به دست مي آورند و براي ملحوظ کردن اثر رفتار غير خطي و اتلاف انرژي در اثر رفتارهيستريزيس ، ميرايي و اثر اضافه مقاومت سازه ، اين نيروي خطي را بوسيله ضريب کاهش مقاومت (ضريب رفتار) به نيروي طراحي تبديل مي کنند.
ر اين مقاله مقادير ضريب رفتار براي يک سيستم مقاوم جانبي جديد مورد محاسبه قرارمي گيرد. اين سيستم از قابليت شکل پذيري و استهلاک انرژي برخوردار بوده و تأمين کننده نيازهاي ياد شده مي باشد. اين سيستم مقاوم جانبي از يک تير عميق I شکل فولادي (.P.G.Br) که به صورت قائم در داخل دهانه قاب فولادي قرارمي گيرد و توسط تيرهاي بالا و پايين دهانه محصور مي شود، تشکيل شده است . مشخصات مقطع اين تير ورق تأثير بسزايي بر ميزان شکل پذيري و استهلاک انرژي دارد. به جهت آسانتر شدن اجرا مي توان اين تيرورق را مانند ستون از پايين ترين تراز تا بام ساختمان به شکل ممتد در نظر گرفت . در ادامه ابتدا يک ساختمان نمونه مدلسازي و تير عميق فولادي آن طراحي مي گردد و سپس اقدام به تعيين ضريب رفتار مي گردد.
٢. فرضيات و هندسه مدلسازي
بدليل عدم وجود مطالعات آزمايشگاهي و نظري در زمينه رفتار اين سامانه باربر جانبي، با استفاده از طرح مسأله اي رفتار اين سيستم را در يک ساختمان منظم در پلان و ارتفاع مورد بررسي قرار مي دهيم .
مدل مورد بررسي شکل (١) در يک ساختمان ٥ طبقه مسکوني واقع در شهرستان تهران به عنوان سيستم باربر جانبي يکي از جهات اصلي پلان ساختمان انتخاب شده است . در امتداد ديگر ساختمان ، سيستم قاب ساده با مهاربندي هم محور استفاده شده است .
در شکل (٢) پلان طبقات ساختمان ، جهت تيرچه ريزي سقف و موقعيت سيستم باربر جانبي مورد نظر (هاشورخورده ) ديده مي شود.
شکل ١- قاب باربر جانبي محور C شکل ٢- پلان ساختمان
ابعاد انتخابي دهانه ها براساس طول دهانه و ارتفاع معمول در ساختمانهاي مسکوني اتخاذ گرديده است . اتصال تير به ستون و پاي ستونها در قاب شکل (١) گيردار مي باشد. تحليل و طراحي با استفاده از نرم افزار SAP٢٠٠٠ انجام گرفته است .
فرضيات تحليل و طراحي ساختمان مزبور به شرح زير مي باشد:
الف ) آئين نامه هاي مورد استفاده :
بارگذاري ثقلي : مبحث ششم مقررات ملي ساختماني ايران [١]
محاسبه بارهاي ناشي از اثر زلزله : استاندارد ٢٨٠٠ ايران ، ويرايش سوم [٢] طراحي ساختمانهاي فولادي : مبحث دهم مقرران ملي ساختماني ايران [٣] انجام تحليل غيرخطي : دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود[٤].
ب ) فرضيات بارگذاري ثقلي، فرضيات ژئوتکنيکي زمين محل اجراي ساختمان و بارهاي ناشي از اثر زلزله :
ج ) فولاد مصرفي ٣٧-st، تنش تسليم و تنش نهايي مدول الاستيسيته و ضريب پوآسون ٠.٣ = u.
د) براي طراحي ساختمان مزبور از تحليل ديناميکي طيفي (طيف طرح استاندارد ٢٨٠٠) استفاده شده است . به دليل منظم بودن ساختمان ، در محاسبه برش پايه ديناميکي از ٩٠ درصد برش پايه استاتيکي استفاده شد[٢].
