رامین خلیلی - کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه
حمیدرضا سلیم زاده - کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه
عبدالرحیم جلالی - دکتری تخصصی زلزله
چکیده مقاله:
روش طراحی لرزهای رایج سازهها، طراحی بر اساس روش نیرو میباشد. فرضیات طراحی بر اساس روش نیرو، مانند سختی اولیه و ضریب کاهش نیرو باعث میشود زمانیکه که سازه رفتار غیر خطی دارد، برش پایه و نیروهای طراحی انطباق دقیق و صحیحی با رفتار واقعی سازه نداشته باشند. طراحی بر اساس عملکرد سازه ها موضوعی است که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این روش طراحی، سازه طوری طراحی میشود که تحت سطح خاصی از حرکت زمین، عملکرد سازه در محدودهای مطلوب باقی بماند واز آنجائیکه در این روش عملکرد غیر خطی اجزای سازه مورد بررسی قرار می گیرد، می توان بهنگام وقوع یک زمین لرزه مشخص رفتار واقعیتری از سازه ها نسبت به قبل به دست آورد. به عبارت دیگر در این روش، طراحی بر اساس تغییر مکان برای رسیدن به سطح خسارت قابل قبولی از زلزله طرح مورد استفاده قرار میگیرد. محدودیتها و اشکالات موجود در روش طراحی مبتنی بر نیرو )آئین نامه های موجود( شامل: ارائه یک مقدار منحصر به فرد ضریب رفتار برای کل سازه که واکنش حقیقی بازتاب نیست، ناچیز پنداشتن تغییر شکل حقیقی سازه )تغییر مکان ها(، نداشتن الگوی مشخص برای طراحی مجدد و.... می باشد. مزیتهای روش طراحی بر اساس عملکرد شامل: دید دادن به طراح درباره رفتار واقعی سازه بر اثر زمین لرزه، ارضا نسبت تغییر مکان نسبی مجاز طبقات، کنترل بیشتر بر رفتار و عملکرد سازه در زمان وقوع زلزله و نیز استفاده از ظرفیت خمیری اجزای سازه در عملکرد می باشد. روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییر مکان یکی از روشهای طراحی بر اساس عملکرد بوده و مبنای آن بر اساس فرض تئوری سازه یک درجه آزادی جایگزین است و در این روش طراح می تواند با مهندسی معکوس بر محدودیتهای ذاتی روش نیرو چیره شود. هدف این پژوهش، بررسی کارایی روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییر مکان، برای سازه هائی است که طراح سازه برای تامین نیازهای طرح ملزم به استفاده از قاب خمشی فولادی نامنظم در ارتفاع می باشد. در این مطالعه قاب های خمشی فولادی دو بعدی با ارتفاع 4,6,8,10 طبقه که دارای نامنظمی در ارتفاع از نوع عقب نشستگی در پلان می باشند، به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییر مکان مورد طراحی قرار گرفته و برای ارزیابی روش طراحی، تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی تحت 3 شتابنگاشت که به روش آئین نامه 0811 مقیاس شده اند، در نرم افزار پرفورم نگارش 5 انجام شده است. در پایان این تحقیق نیز عملکرد لرزه ای این نوع سازه ها به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییر مکان با طراحی آئین نامه 0811 ، مقایسه و ارزیابی گردیده است . تحلیل حاصل از قابهای نامنظم مورد مطالعه در این تحقیق و مقایسه آن با رفتار سازه طراحی شده بروش نیرو بیان کننده این نتیجه می باشد که روش طراحی بر اساس تغییر مکان یک روش طراحی لرزه ای مطلوب بوده که منجر به طراحی سازه هایی با رفتار قابل پیش بینی و قابل اعتماد میگردد
بررسی کارایی روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییر مکان درقابهای خمشی فولادی نامنظم در ارتفاع
