این پاورپوینت به بررسی مفاهیم، آسیب ها، طبقه نرم و روش های مختلف بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی از جمله دیوارهای برشی و مهاربندها می پردازد.
مقدمه
بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی رویکردی مهندسی است که با هدف کاهش خسارات زلزله در سازه های فلزی مورد توجه قرار می گیرد. این فرایند شامل مجموعه ای از مداخلات فنی و تخصصی است که با هدف افزایش عملکرد لرزه ای ساختمان طراحی و اجرا می شوند. بهسازی لرزه ای برخلاف مقاوم سازی سنتی، نه تنها به مقاومت بلکه به رفتار دینامیکی، تغییرشکل های مجاز و جذب انرژی در طول زلزله نیز توجه می کند.
در ساختمان های فولادی، یکی از چالش های اصلی، ضعف های عملکردی در اتصالات، مهاربندها و سیستم های باربر جانبی است که در زلزله های گذشته منجر به شکست های ناگهانی شده اند. در بهسازی لرزه ای این ساختمان ها، تحلیل آسیب پذیری، شناسایی ضعف های محتمل و تدوین استراتژی های دقیق به منظور افزایش ایمنی و پایداری، در اولویت قرار دارد. ایجاد ظرفیت شکل پذیری، بهینه سازی سختی جانبی و بهبود اتصالات، بخش های کلیدی این روند را تشکیل می دهند.
یکی از مفاهیم مهم در بهسازی لرزه ای، شناسایی و کنترل پدیده ای به نام "طبقه نرم" است. در بسیاری از زلزله ها، تمرکز تغییرشکل ها در یک طبقه مشخص منجر به فروپاشی بخشی یا کامل ساختمان شده است. راهکارهای مهندسی شامل افزودن مهاربندهای فلزی، دیوارهای برشی فولادی یا سیستم های اتصالی مقاوم به این نقیصه پاسخ می دهند. تحلیل رفتار لرزه ای طبقه نرم و بررسی مدل های شکست در نمونه های واقعی، از پایه های طراحی بهسازی هستند.
تحلیل های سازه ای و دینامیکی نقش اساسی در تعیین نیاز به بهسازی ایفا می کنند. این تحلیل ها با در نظر گرفتن مشخصات مصالح، ویژگی های هندسی و تاریخچه عملکرد سازه، داده های دقیقی برای تصمیم گیری فراهم می آورند. تحلیل های پوش آور و طیفی، از روش های متداول برای ارزیابی رفتار غیرخطی سازه های فولادی در شرایط زلزله ای محسوب می شوند.
در مراحل اجرایی بهسازی، انتخاب مصالح جدید، استفاده از تکنولوژی های نوین مانند دمپرهای اصطکاکی، جداسازهای لرزه ای و تقویت موضعی اتصالات، به عنوان راهکارهای مؤثر به کار می روند. این راهکارها نه تنها ایمنی را افزایش می دهند، بلکه بر عملکرد بلندمدت ساختمان در برابر زلزله های محتمل نیز تأثیرگذار هستند.
مقایسه آسیب های سازه های فولادی در زلزله های گذشته مانند زلزله کوبه ژاپن، بم ایران و ترکیه، زمینه ساز شناخت الگوهای رفتاری مخرب بوده و توسعه رویکردهای بهسازی نوین را ممکن ساخته است. تصاویر و تحلیل های میدانی از این رخدادها، اهمیت بهسازی پیشگیرانه و هدفمند را به خوبی نشان می دهند.
عوامل مختلفی از جمله جابجایی جانبی نامتقارن، ضعف سختی در طبقات فوقانی یا همکف، عدم پیوستگی در اعضای باربر و مصالح غیرسازه ای، از دلایل عمده آسیب پذیری لرزه ای در ساختمان های فولادی هستند. شناسایی این عوامل در فاز ارزیابی و طراحی، شرط اصلی موفقیت عملیات بهسازی است.
بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی باید به عنوان یک فرآیند چند مرحله ای، مبتنی بر شناخت آسیب ها، تحلیل دقیق رفتار سازه و اجرای راهکارهای مناسب در نظر گرفته شود. تلفیق دانش تئوریک، تجربیات گذشته و فناوری های نوین، مسیر پایداری سازه های فولادی در برابر زلزله را هموار خواهد ساخت.
فهرست مطالب
بهسازی سازه ای و مقاوم سازی ساختمان
بهسازی لرزه ای و تفاوت آن با مقاوم سازی
مفهوم بهسازی لرزه ای
مفهوم لرزه ای
راهکارهای بهسازی
آسیب های لرزه ای سازه
مراحل آسیب لرزه ای سازه ها در زلزله
پارامترهای عمده موثر در آسیب لرزه ای سازه ها در زلزله
عملکرد انواع ساختمانهای موجود در مقابل زلزله
مقایسه اجمالی آسیب لرزه ای ساختمانها در زلزله های دهه های اخیر
علل آسیب بیشتر در ساختمانهای بتنی در مقایسه با فولادی در زلزله های گذشته
مدهای عمده شکست لرزه ای ساختمانها در زلزله های گذشته
آسیب لرزه ای ساختمان ناشی از شکست طبقه روی پی (زلزله گجرات – هند)
آسیب مد شکست طبقه اول (زلزله کوبه – ژاپن)
نمونه ای از مد خرابی پن کیکی (زلزله ازمیت – ترکیه)
عوامل اصلی شکست ساختمان در زلزله ناشی از تعمیر و نگهداری
آسیب عناصر سازه ای و تأثیر آن بر آسیب لرزه ای ساختمانها
نتیجه گیری:
آسیب های لرزه ای در ساختمان های فولادی وعلت آنها
طبقه نرم
ساختمان با طبقه نرم
ایجاد طبقه نرم درساختمان
ایجاد طبقه نرم در طبقه همکف ساختمان
ایجاد طبقه نرم در طبقات فوقانی ساختمان
شکست ناشی از طبقه نرم(همکف) ساختمان/ کالیفرنیا 1994
شکست ناشی از طبقه نرم(همکف) ساختمان/ زلزله ترکیه
شکست ناشی از طبقه نرم – زلزله بم ۱۳۸۲
برخی از دلایل ایجاد طبقه نرم:
عملیات مقاومسازی ساختمانهای با طبقه نرم در برابر زلزله:
جایجایی مهار جانبی به صورت نامتقارن در ساختمان
جابجایی دهانه مهاربندی شده در ارتفاع ساختمان
عدم پیوستگی در سختی و مقاومت لرزه ای در ترازهای مختلف
استفاده از مصالح بنایی پرکننده قاب ها به عنوان مهارکننده نیروهای جانبی
عدم رعایت فاصله بین اجزای پرکننده قاب و اجزای قاب
طراحی نامناسب مهاربندهای فولادی
شکل پذیری نامناسب سازه های فولادی
عدم رعایت درز انقطاع بین ساختمان های مجاور
نامناسب بودن شکل سازه در پلان
عملکرد نامناسب سقف طبقات جهت انتقال نیروی زلزله
نامناسب بودن اتصالات سازه ای
طراحی نامناسب فونداسیون ساختمان
روانگرایی خاک زیر ساختمان
عدم مقاومت اجزای غیرسازه ای نمای ساختمان در برابر نیروی زلزله
منابع
تصاویر
