زمین لرزه

دسته: عمران
بازدید: 3 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 14689 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 252

زمین لرزه پدیده ای طبیعی است كه با شدت های گوناگون ودر نقاط مختلف كره زمین اتفاق می افتد و به دلیل عدم شناخت لایه های زیرین نمی توان زمان وشدت آن را پیش بینی نمود

قیمت فایل فقط 8,900 تومان

زمین لرزه

-1-پیشگفتار:

زمین لرزه پدیده ای طبیعی است كه با شدت های گوناگون ودر نقاط مختلف كره زمین اتفاق می افتد و به دلیل عدم شناخت لایه های زیرین نمی توان زمان وشدت آن را پیش بینی نمود.

گستره زلزله های واقع شده در نقاط مختلف كره زمین، ارتباطی را بین این نقاط نمایان می نماید. امروزه مشخص شده است كه اكثر زلزله های دنیا بر روی نوارهایی به نام كمربند زلزله خیزی واقع شده اند.با توجه به تكتونیك صفحه ای موجود، ایران در حال فشرده شدن بین صفحه اروپا،آسیا وصفحه عربستان است. بهترین نشانه این عمل نیز رشته كوه های زاگرس والبرز می باشدكه در فصل مشترك این صفحات واقع شده اند. اكثر زلزله های مهم ایران نیز در حوالی این فصل مشترك ها رخ داده است.

نقشه پهنه بندی لرزه خیزی ایران نشان دهنده این است كه هیچ نقطه ای از كشورمان را نمی توان در مقابل اثر زلزله مصون پنداشت.در شكل( 1-1)نقشه پهنه بندی لرزه خیزی ایران طبق آیین نامه 2800 را مشاهده می نمایید.]8[

بنابراین طراحی وساخت سازه هایی كه بطور مناسب بتوانند در مقابل زلزله ها پایدار باشد الزامی است،این موضوع درك وشناخت رفتار سیستم های سازه‌ای را آشكار می سازد.

برای طراحی یك سازه مقاوم در برابر زلزله ركورد شتاب و مشخصات زمین لرزه نیز نیاز می‌باشد، تا اثرات زمین لرزه بر سازه شناسایی گردد اثرات زمین لرزه بر سازه های طراحی شده از موضوعات جالب توجه می‌باشد، زیرا نتیجه آزمایش واقعی روی سازه های طراحی شده براساس آخرین آیین نامه های تدوین شده هستند.

معمولا هر چاپ جدید از آیین نامه ساختمانی بازتابی از نتایج حاصل از آخرین زمین لرزه های ثبت شده و تجزیه وتحلیل آنها می‌باشد.

به طور كلی دو روش برای ساخت سازه ای مقاوم در برابر زلزله موجود است:]18[

1-سازه صلب

2-سازه نرم

سازه صلب: در اینگونه سازه ها، پارامتر طراحی تغییر شكلهای جانبی سازه تحت اثرات زلزله است بطوریكه سازه به قدری صلب ساخته می شود كه كلیه انرژی را جذب می نماید و بایستی با انتخاب اجزا بسیار مقاوم، توانایی جذب انرژی را به سازه داد.

سازه نرم: در اینگونه سازها، پارامتر انعطاف پذیری سازه در برابر حركات رفت وبرگشتی كه ناشی از خاصیت خمیری آن است مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت كه سازه، انرژی را با حركات نوسانی و درصد میرایی آزاد می‌كند.

 با توجه به مطالب گفته شده تعیین سیستم مقاوم(این سیستم مقاوم شامل تركیبی از عناصر سازه ای افقی وعناصر مهاربندی عمودی می‌باشد) در برابر نیروهای جانبی یك موضوع اساسی در طراحی سازه ها می باشد، كه در اینجا روی سیستم های مهاربندی عمودی بحث خواهد شد.

شكل (1-1)- نقشه پهنه بندی خطر نسبی زمین لرزه در ایران

فصل دوم

 رفتار سازه ها تحت بار زلزله

2-1-فلسفه طراحی سازه های مقاوم تحت بار زلزله ]13[و]9[

برای دست یافتن به سازه ای ایمن واقتصادی ،سازه های طراحی شده در نواحی زلزله خیز با خطر نسبی بالا باید دو معیار عمده طراحی را تامین كنند:

الف)باید در برابر زلزله های خفیف كه در طول عمر سازه اتفاق می افتد سختی كافی به منظور كنترل تغییر مكان نسبی بین طبقات و جلوگیری از هر گونه خسا رت سازه ای و غیرسازه ای را داشته و در ضمن باید سختی كافی برای انتقال نیروهای زلزله به فونداسیون را دارا باشند

ب) در برابر زلزله های شدید باید شكل پذیری و مقاومت كافی برای جلوگیری از خرابی كامل و فروریزی سازه را داشته باشند.

بنابراین طراحی در برابر زلزله به هیچ وجه به این معنی نمی باشد كه در برابر هر زلزله ای سازه اصلا خسارت ندیده ووارد مرحله پلاستیك نشود،بلكه به منظور اقتصادی كردن طرح باید در برابر زلزله های شدید به سازه اجازه داده شود كه وارد مرحله غیرخطی شده وبا تغییر شكل های پلاستیك به جذب واستهلاك انرژی پردازد و به همین منظور هم در آیین نامه های تحلیل نیروی زلزله، نیروی بدست آمده از تحلیل طیف الاستیك را به یك ضریب كاهش تقسیم كرده و سازه را برای برش پایه كمتری طرح می كنند.

این فلسفه ایجاب می‌كند كه در طراحی سازه های مقاوم در مقابل زلزله به دو مطلب اساسی زیر توجه شود:

الف) ایجاد سختی و مقاومت كافی در سازه جهت كنترل تغییر مكان جانبی، تا از تخریب اعضا سازه ای تحت زلزله های خفیف، جلوگیری به عمل آید.

ب)ایجاد قابلیت شكل پذیری واتلاف انرژی مناسب در سازه تا در یك زلزله شدید از فرو ریزش سازه جلوگیری گردد.

تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی سازه از عوامل اساسی طراحی ساختمانها می‌باشد. در حد نهایی مقاومت، تغییر شكل های جانبی باید طریقی محدود گردند كه اثرات ثانویه ناشی از بارگذاری قائم  باعث شكست وانهدام سازه نگردند.

در حد بهره برداری ،اولا تغییر شكل ها باید به مقادیری محدود شوند كه اعضای غیرسازه ای نظیر درها و آسانسورها، بخوبی عمل نمایند.ثانیا باید برای جلوگیری از ترك خوردگی وافت سختی، از ازدیاد و تشدید تنش در سازه جلوگیری نمود و از توزیع بار بر روی اعضای غیرسازه ای نظیر          میانقابها ونماها خودداری كرد. ثالثا سختی سازه باید در اندازه ای باشدكه حركتهای دینامیكی آن محدود شده و باعث اختلال ایمنی وآرامش استفاده كنندگان وایجاد مشكل در تاسیسات حساس ساختمان نگردد.

كنترل تغییر مكانهای جانبی ازاهمیت بسیاری برخوردار است. لازم به تاكید است كه گرچه برای شاخص جابجایی مقادیری نظیر  پیشنهاد شده واستفاده از آن هم متداول است، ولی این مقدار الزاما شرایط ایمنی وآسایش دینامیكی را تامین نمی كند چنانچه جابجایی سازه بیش از حد باشد میتوان با اعمال تغییراتی در شكل هندسی سازه، افزایش سختی خمشی اعضاء افقی یا سخت تركردن گره ها و یا حتی با شیب دادن ستونهای خارجی، جابجایی را كاهش داد.

گاهی در شرایط بحرانی از میراگرهای مختلف نیز استفاده میشود. در هر صورت باید جابجایی كاملا كنترل گردد، در غیر اینصورت ساختمانی كه از نظر سازه ای بدون نقض است غیرقابل بهره برداری میگردد.

زمانیكه سازه تحت بارگذاری شتابنگاشت های زمین، به صورت ارتجاعی تحلیل می شود نیروهای وارد بر سازه خیلی بیشتر از آن است كه آیین نامه ها مقرر می دارند.بنابراین سازه هایی كه با آیین نامه های متداول زلزله محاسبه شده اند، تحت یك زلزله شدید و یاحتی متوسط تغییر شكل های زیادی خواهند داد. این تغییر شكل های زیاد با تسلیم شدن بسیاری از اعضا سازه همراه خواهد بود. به عبارت دیگر، برای اكثر ساختمانها از نظر اقتصادی قابل قبول نیست كه اندازه اعضا آنها به حدی بزرگ باشند كه در یك زلزله شدید بطور ارتجاعی عمل نمایند لذا شكل پذیر بودن یك خاصیت اساسی برای سازه های مقاوم در برابر زلزله می‌باشد. شكل پذیری مناسب در ناحیه غیرارتجاعی نیروهای وارده از زلزله را می راند واعضا میتوانند قبل از فروریختن تغییر شكل های غیرارتجاعی یا خمیری قابل ملاحظه ای را تحمل نمایند.

همچنین سازه در بارگذاری های تكراری (رفت وبرگشتی) نباید رفتار نامناسب از خود نشان دهد و مقاومت آن در برابر بارهای تكراری زوال نیابد و در مرحله غیرخطی نیز عملكرد خوبی داشته باشد. به عنوان مثال، قابهای مهاربندی هم مركز دارای سختی مناسبی هستند ولی به دلیل كمانش بادبندها تحت اثر نیروی فشاری دارای رفتار غیرخطی بسیار نامناسبی هستند و ظرفیت استهلاك انرژی بسیار پایینی دارد و انرژی جذب شده در مرحله حلقه های مختلف بر روی هم انباشته شده وباعث گسیختگی بادبند می شود.

علاوه بر شكل پذیری سازه، باید از مصالح شكل پذیر نیز استفاده گردد. به عنوان نمونه شكل         (2-1)نمودار نیرو- تغییر شكل مصالح شكننده مانند بتن وآجر ومصالح شكل پذیر مانند فولاد وآلومینیوم را نشان می‌دهد.]15[

2-2-رفتار مناسب سازه تحت بارگذاری متناوب

سطح زیرمنحنی تنش –كرنش، متناسب با انرژی جذب شده توسط جسم می‌باشد. هر قدر سطح زیرمنحنی بزرگتر باشد قابلیت جذب انرژی جسم بیشتر می‌باشد، بنابراین مقاومت جسم در مقابل گسیختگی بیشتر خواهد شد.

از تمام انرژی كه به جسم وارد می شود فقط بخشی مربوط به ناحیه ارتجاعی باز پس گرفته می‌شود و باقی انرژی به صورت فرم های خمیری در جسم تلف شده وعملا غیرقابل برگشت می‌باشد

اگر جسم ارتجاعی نباشد ویا بارگذاری از حد ارتجاعی گذشته باشد، تغییر فرم بصورت داخلی در جسم باقی می ماند. در چنین حالتی پس از باربرداری كاملا به نقطه شروع برنگشته وبه نقطه دیگری مانند نقطه O1 در شكل (2-2) می رسد و اگر نیروی فشار به كششی تبدیل شود به نقطه B می رسد و پس از باربرداری نیز به نقطه O2 می رسد.

سطح داخلی منحنی حلقه ای شكل (هیسترزیس) عبارت از مقدار انرژی تلف شده می‌باشد وهر قدر هسیترزیس چاق تر باشد این انرژی تلف شده بیشتر خواهد بود.]15[

رفتارمنحنی هیسترزیس به دو دسته تقسیم بندی می شود كه عبارت است از:

الف) هیسترزیس ثابت(خوب)

ب)هیسترزیس كاهنده(بد)

شكل (2-3) رفتار خوب یا ثابت را در برابر زلزله نشان میدهد،كه نشان دهنده شكل پذیری زیاد، ظرفیت اتلاف انرژی زیاد وچرخه های پسماند پایدار می‌باشد. همچنین عدم كاهش مقاومت وعدم كاهش سختی در اثر تناوب بارگذاری وجابجایی های زیاد از خصوصیت های این رفتار می‌باشد.

شكل (2-4) رفتار كاهنده یا بد را در برابر زلزله نشان میدهد. ظرفیت اتلاف انرژی كوچك بوده ومقاومت قاب براثر تكرار بارگذاری كاهش پیدا می‌كند. در این حالت بعد از اینكه جابجایی از مقدار متناظر با مقاومت حداكثر افزایش می یابد، مقاومت رو به زوال رفته وشكل پذیری سازه نیز كم می شود.

2-3-ضریب رفتار سازه ها

طراحی در برابر زلزله به هیچ عنوان به این معنی نیست كه سازه در برابر زلزله هیچ خسارتی ندیده ویا وارد مرحله پلاستیكی نشود، بلكه به منظور اقتصادی بودن طرح باید در برابر زلزله های شدید به سازه اجازه وارد شدن به مرحله غیرخطی داده شود و با تغییر شكل های پلاستیك به جذب واستهلاك انرژی پردازد و به همین منظور هم در آیین نامه های تحلیل نیروی زلزله، نیروی بدست آمده از تحلیل طیف الاستیك را به یك ضریب كاهش تقسیم نموده و سازه را برای برش پایه كمتری طرح می كنند. ]25[و]18[

این ضریب عبارت است از:

(2-1)                                                     

كه:

:مقاومت الاستیك مورد نیاز زلزله

 :مقاومت طراحی شده سازه

می‌باشد.

با توجه به روشهای طراحی بارنهایی وبار مجاز به ترتیب  برابر  خواهد

بود وداریم:

(2-2)                                                       =روی بار نهایی

(2-3)                                                       =روش بار مجاز

حال با توجه به شكل (2-5) تعاریف زیر را خواهیم داشت:

الف)ضریب شكل پذیری كل سازه عبارت است از نسبت تغییر شكل حداكثر  به تغییر شكل جانبی نسبی  

(2-4)                                                     

ب)ضریب كاهش در اثر شكل پذیری  عبارت است از نسبت نیروی نهایی وارده به سازه در صورتیكه سازه كاملا الاستیك بماند  به نیروی متناظر با حد تسلیم كلی سازه در هنگام تشكیل مكانیزم خرابی  

(2-5)                                                     

ج)ضریب كاهش در اثر اضافه مقاومت  عبارت است از نسبت نیروی متناظر با حد تسلیم كلی سازه در هنگام تشكیل مكانیزم خرابی )( به نیروی متناظر با تشكیل اولین مفصل خمیری در سازه  

(2-6)                                                     

د)ضریب تنش مجاز (Y)عبارت است از نسبت نیرو متناظر با تشكیل اولین مفصل پلاستیك در سازه  به نیرو در حد تنشهای مجاز

(2-7)                                                     

شكل (2-1)-نمودار نیرو- تغییر شكل مصالح

شكل (2-2)-نمودار پسماند

شكل (2-3)-رفتار ثابت سازه ها تحت بار افقی تكراری

شكل (2-4)-رفتار كاهنده سازه ها تحت بار افقی تكراری

شكل (2-5)-رفتارسازه الاستیك و غیر الاستیك

فصل سوم

ملاحظات طراحی سازه ها

3-1-مقدمه

خواص شكل پذیری زیاد فولاد ونسبت بالای مقاومت به وزن آن، فولاد را به عنوان یكی از مصالح ساختمانی مقاوم در برابر زلزله معرفی كرده است واستفاده از آن به عنوان مصالحی اقتصادی و مقاوم در حالی افزایش می‌باشد كه هر روزه محدوده وسیعتری ازاشكال سازه ای با استفاده از فولاد قابل دستیابی است.

علی رغم رفتار نسبتا خوب سازه های فولادی وشكل پذیری مناسب، فولاد عمدتا به علت ناپایداری موضعی وتركهای ترد همیشه رفتاری نرم نشان نمی دهد. پدیده هایی همچون كمانش موضعی اجزا ورق با نسبت پهنا به ضخامت بالا، كمانش مهاربندی ها و ستونهای با طول زیاد، كمانش جانبی وپیچشی تیرها وتیرستونها وهچنین اثرات  در قابهای تحت بارهای قائم زیاد، باعث ناپایداری هایی در این نوع قابها می گردند]19[

یك مهندس سازه باید این مسائل را در سازه های فولای حل نماید تا شاهد شكل پذیری كافی وظرفیت اتلاف انرژی مناسب سازه باشیم.

3-2-اهمیت سیستم سازه ای

بهترین سیستم سازه ای، انتخابی است كه در آن اعضای اصلی، تركیبهای مختلف بارهای قائم وافقی را به صورت بهینه تحمل نمایند. ولی درعمل معمولا ملاحظات غیرسازه ای تاثیرات بسیاری مهمی بر انتخاب فرم سازه دارند وممكن است تعیین كننده باشند.]1[

تعدادی از مسائلی كه در سیستم سازه ای دخالت می كنند عبارتند از پلان: داخلی،معماری وشكل خارجی ساختمان، موقعیت سیستم های تاسیساتی، بارجانبی وارتفاع ساختمان وغیره.

هر چه ساختمان بلندتر ولاغرتر باشد ،عوامل سازه ای از درجه اهمیت بیشتری برخوردار می گردند و نیاز به انتخاب سیستم مناسب سازه ای نیز بیشتر می شود]1 [

3-3-عوامل موثر در مقاومت سازه

          3-3-1-پلان ساختمان ونسبت ابعاد

درساختمانها اشكال متفاوتی ایجاد میگردد كه برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی موثر خواهند بود، از جمله: پیش آمدگی وفرورفتگی ها در پلان، ترازهای نامساوی در طبقات، بام های شیبدار وقوسی،بازشوها وغیره.

به طور مثال ایجاد جرم های متفاوت كه به یكدیگر پیوسته می باشند مشكلاتی را ایجاد می نماید، كه در شكل (3-1) نمونه هایی از آن ها قابل مشاهده می‌باشد. لذا به طور كلی در طرح پلان ساختمان مهندس معمار باید مسائل بسیاری را در نظر داشته باشد، به همین خاطر مهندس معمار باید اطلاعات كلی درباره سیستم های مقاومت دربرابر بارهای جانبی داشته باشد تا طرح های غیر عملی ونامناسبی برای سازه ایجاد ننماید.]17[

3-3-2-ارتفاع ساختمان ونسبت ارتفاع به ابعاد

          علاوه بر طرح پلان ساختمان، توزیع جرم درارتفاع ساختمان در پاسخ نیروی زلزله موثر است.شكل (3-2) نشان می‌دهد كه پاسخ ساختمان دربرابر زلزله می تواند با توجه به ارتفاع ساختمان وپریدطبیعی ارتعاش سازه متفاوت باشد.

در هنگام زلزله ساختمانهای كوتاه انرژی بیشتری جذب می نمایند واز طرفی ساختمانهای بلند و لاغر در ضمن ارتعاش كه انجام می دهند انرژی لرزه ای را جذب نموده واینگونه ساختمانها ممكن است در مدهای مختلف مرتعش شده وتغییر مكان های جانبی متفاوتی ایجاد نمایند. چگونگی توزیع جرم در طبقات و نسبت ارتفاع به ابعاد ساختمان در پایداری ساختمان اثرات بسیاری زیادی دارد.

هر چه نسبت ارتفاع به ابعاد ساختمان زیادتر باشد مشكلات واژگونی ساختمان افزایش یافته و باید در طرح سازه توجهات بیشتری مبذول داشت.

3-3-3-طبقه نرم

هر نوع گسیختگی كه باعث یك تغییر ناگهانی درسازه شود معمولا از نوع تغییر حالت غیرعادی در سازه تلقی می گردد. این موضوع در مورد نیروهای دینامیكی بحرانی تر می گردد.

هر گونه افزایش یا كاهش سختی ناگهانی در سازه باعث تغییرات در تغییر شكل ونیروهای وارده به سازه می‌شود. یك نمونه از این تغییرات را وجود طبقه نرم در سازه می توان نام برد كه در شكل         (3-3) مشاهده می نمایید.

اكثرا این وضعیت در ساختمانهایی اتفاق می افتد كه در طبقه همكف نیاز به پاركینگ دارند ویا مكانهایی كه در طبقه همكف آنها نیاز به ارتفاع بلند و بازشوهای زیاد دارند. می توان این مشكل را با سخت كردن آن طبقه به روشهای مختلف از جمله افزایش تعداد یا سختی ستونها در آن طبقه و یا با استفاده از مهاربند در آن طبقه جبران نمود.

3-3-4-طبقه ضعیف

طبقه ضعیف در واقع ناپیوستگی در مقاومت سازه می‌باشد. طبق تعریف UBC طبقه ضعیف به طبقه ای از سازه استناد می گردد كه در آن مقاومت طبقه كمتر از 80 درصد مقاومت طبقه بالایی آن باشد.

لازم به ذكر است نرم بودن طبقه بر مبنای سختی و یا مقاومت طبقه در برابر تغییر شكل جانبی می‌باشد وضعیف بودن طبقه بر مبنای مقاومت آن در برابر نیروهای استاتیكی و یا دینامیكی می‌باشد.

3-3-5-اثرات نامتقارنی ساختمان

اثرات پیچش وچرخش بر روی ساختمان در هنگام زلزله بحرانی بوده ومشكلات بسیاری را ایجاد می نماید. مساله مهم فاصله بین مركز جرم(نقطه ای كه نیروی زلزله در آن اثر می‌كند) ومركز سختی(نقطه ای كه برآیند سختی در آن نقطه قراردارد) می‌باشد،كه البته هنگامی مركز جرم بر مركز سختی منطبق می‌باشد كه شكل ساختمان و سیستم مقاوم نیروهای جانبی آن كاملا متقارن باشد. بنابراین می توان گفت چنانچه پلان سازه متقارن باشد برآیند نیروهای جانبی به مركز سختی سیستم مقاومت جانبی اثر می‌كند.چنانچه شكل سازه متقارن باشد آنالیز نیروهای وارده بر آن ساده تر خواهد بود و اگر نیروهای وارده بر سازه و شكل سیستم مقاوم جانبی پیچیده باشد،آنالیز وطراحی سازه پیچیده می گردد و منجر به ارائه نقشه ها وجزئیات پیچیده تری خواهد شد.

در صورتی طرح سیستم های پیچیده سازه قابل قبول است كه ضرایب اطمینان كافی رعایت شده و زمان طراحی و هزینه های آن در نظر گرفته شده باشد.

3-3-6-تاثیر اعضاء غیر سازه ای

به طور كلی استفاده از اعضاء غیر سازه ای در ساختمان در طرح سازه ها موثر می باشندكه باید در نظر گرفته شوند. اعضای غیرسازه ای با توجه به سختی كمی كه دارند نیروهای جانبی بر آنها منتقل شده وبه علت پایین بودن مقاومت آنها تحمل نیروهای وارده را نداشته و آسیب می بینند،لذا برای جلوگیری از آسیب اعضای غیرسازه ای بایداز اعمال نیروهای جانبی بر روی اینگونه اعضا جلوگیری نمود و با تقویت سیستم های مهاربندی وایجاد درزهای كنترل، اندركنش اعضا غیرسازه ای باسازه اصلی را به حداقل رساند.

از جمله اعضاء غیرسازه ای درساختمان، نصب موتوربرق و سیستم های آبرسانی وتهویه و.. می‌باشد كه حفاظت از اینگونه اعضا غیرسازه ای در هنگام حادثه ای اضطراری از اهمیت بالایی برخوردار  است. سازه اینگونه تجهیزات علاوه بر اینكه باید بطور مستقل مهاربندی شده باشند،باید از سیستم مهاربندی جانبی كل ساختمان نیز جد اشده باشند.

3-4-بارگذاری

          3-4-1-بارهای قائم

بارهای قائم توسط تیرها و تاوه های سازه ها تحمل می شوند ودر سازه های كوتاه وبلند تفاوتی نمی كنند، ولی مجموع بارهای اعمالی بر ستونها و دیوارهای سازه های بلند بسیار بیشتر از بارهای نظیر در سازه های كوتاه می‌باشد.

بارزنده براساس نوع بهره برداری از فضاها به صورت بارگسترده یكنواخت روی كفها تعریف می شود، بارهای زنده پیشنهادی آیین نامه با استفاده از آزمایش ونتایج مطالعات تجربی محل تخمین زده شده اند.]10[ و]11[

3-4-2-بارهای اجرایی

معمولا بارهای اجرایی بحرانی ترین بارهایی هستندكه سازه تحمل می كند، آمار نشان می‌دهد ساختمانهای منهدم شده بسیاری در مرحله اجرا اتفاق افتاده اند.

بارهای اجرایی كه شامل وزن قالبها و بتن تازه كفها می باشند، معمولا حدود دوبرابر بار مرده كف خواهند شد.این بارها توسط شمع ها به سه یا چهار طبقه زیرین منتقل می گردند. در حال حاضر با فراهم آمدن امكانات ساخت، هر طبقه جدید به فاصله زمانی دو یا سه روز واستفاده از بتن رقیق برای پمپ كردن آن، توجه بیشتر به موضوع ضروری به نظر می رسد، زیرا كفهای ساخته شده قبلی به جای اینكه بارهای اجرایی طبقات بالاتر را تحمل كنند، خود احتیاج به تكیه گاه خواهند داشت.بالابرها نیز از جمله بارهای اجرایی می باشند كه معمولا بار خود را به تعدادی از طبقات زیرین منتقل می كنند.]10[و]11[

3-4-3-بارهای ضربه ای قائم

بارهای ضربه ای قائم بارهای زنده قائمی هستند كه در هنگام شتاب گیری آسانسور به طرف بالا و یا ترمز آن در حركت به طرف پایین ظاهر می گردند. معمولا در طراحی افزایش باری معادل 100 درصد باراستاتیكی آسانسور برای اطمینان از رفتار مناسب اعضای باربر مربوط به آن در نظرگرفته می شود.]10[

3-4-4-بارهای زلزله

بار زلزله عبارت است از نیروهای داخلی جرم ساختمان كه در اثر لرزش پی ایجاد می شود. در طراحی برای زلزله ،تاكید بر نیروهای اینرسی انتقالی كه اثرات آنها بر ساختمان بیش از مولفه های لرزشی قائم و پیچشی است می‌باشد.

نیروهای ناشی از لغزش ویا نشست زمین،فعال بردن گسلهای زیر پی یا خمیری شدن موضعی زیر پی در اثر ارتعاش نیز از اهمیت بالایی برخوردارند.

در مناطق زلزله خیز شدت زلزله رابطه معكوس یا دفعات آن دارد، زلزله های شدید به ندرت وزلزله های ملایم به دفعات بیشتر و زلزله های ضعیف تقریبا همیشه اتفاق می افتند اگر چه ممكن است بتوان ساختمانی را برای مقابله در برابر شدید ترین زلزله ها بدون هیچگونه خسارت مهمی طراحی كرد ولی احتمال عدم نیاز به این مقاومت در طول عمر سازه طراحی را از نظر اقتصادی توجیه ناپذیر می سازد.]10[و]18[

كمیت بار زلزله، حاصل پاسخ دینامیكی ساختمان به ارتعاش زمین است. برای تخمین بارلرزه ای، دو روش كه در آنها ویژگیهای سازه وآمار واطلاعات زلزله های گذشته منطقه در نظر گرفته می‌شود، وجود داردكه در ادامه به آنها اشاره می شود.

3-4-4-1-بارجانبی معادل

در روش اول كه روش بارجانبی معادل نامیده می شود از یك تخمین ساده برای پرید اولیه سازه و حداكثر شتاب و یا سرعت پیش بینی شده ای همراه با عوامل موثر دیگر برای تخمین حداكثر برش پایه استفاده می گردد. سپس بار جانبی معادل این برش با روش های مشخصی در ارتفاع ساختمان توزیع شده وآنالیز استاتیكی سازه انجام می شود.

این روش بسیارساده وسریع می‌باشد وبرای ساختمانهای با ارتفاع وشكل هندسی متعارف پیشنهاد شده است. ضمنا از روش فوق می توان برای طرح اولیه ساختمانهای بلندتر وبا تركیبهای سازه ای غیرمتعارف استفاده كرد تا در مراحل بعد آنالیز بارهای جانبی لرزه ای با روشهای مناسب تر انجام پذیرد.]8[ و]11[

3-4-4-2-آنالیز مودال

روش دوم كه روش جامع تری می‌باشد، روش آنالیز مودال است. در این روش

فركانس مدهای سازه آنالیز شده وسپس آنها را همراه با طیف طراحی زلزله برای تخمین حداكثر پاسخ های مدی استفاده می كنیم. از تركیب این نتایج حداكثر كمیت های پاسخها به دست می آید. این روش بسیار طولانی تر وپیچیده تر از روش بار جانبی معادل بوده ولی بسیار دقیقتر است و در ضمن قابلیت اعمال تقریبی رفتار غیرخطی سازه را نیز دارد.]16[

قیمت فایل فقط 8,900 تومان

برچسب ها : زمین لرزه , طرح توجیهی زمین لرزه , دانلود زمین لرزه , بارجانبی معادل , آنالیز مودال , اهمیت سیستم سازه ای , بارهای اجرایی , اثرات نامتقارنی ساختمان , عمران , عوامل موثر در مقاومت سازه , ملاحظات طراحی سازه ها , فلسفه طراحی سازه های مقاوم تحت بار زلزله , , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه