عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول « مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »
1-1- مقدمه3
1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای4
1-3- هدف بهسازی لرزه ای6
1-3-1- تعیین هدف بهسازی 7
1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی7
1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای9
1-3-4- طیف نیاز11
1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای13
1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزله13
1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجود14
1-4-3- تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه 15
1-4-4- تامین مقاومت لازم برای کل سازه16
1-4-5- بکارگیری سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای17
1-4-6- بکارگیری سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی18
1-4-7- تغییر کاربری ساختمان18
1-5- تحلیل خطر زلزله‌، طیف طراحی و سطوح خطر زلزله19
1-6- مبانی و ملزومات ارزیابی و بهسازی لرزه ای20
1-6-2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه23
فصل دوم « بهسازی ساختمان مسکونی براساس آیین نامه 2800 »
2-1- بهسازی لرزه ای ساختمان مسکونی30
2-2- آنالیز و طراحی بر اساس ویرایش دوم 2800 30
2-2-1- مقدمه 30
2-2-2- بارگذاری ثقلی31
2-2-3- بارگذاری جانبی32
2-2-4- بارگذاری ثقلی 34
2-3- هدف بهسازی پروژه35
2-3-1- تحلیل استاتیکی خطی35
2-3-2- بارگذاری جانبی ساختمان مطابق با دستورالعمل36
2-3-3- صلبیت و انعطاف پذیری دیافراگم‌ها39
2-3-4- ضریب آگاهی40
2-3-5- آزمایشهای جامع41
2-3-6- اثر همزمان مولفه‌ها‌ی زلزله42
2-3-7- تعیین DCR اعضای سازه42
2-3-8- طبقه بندی اعضابراساس نوع رفتار 47
2-4- محاسبه DCR تیرها و ستونها48
2-5- بررسی محاسبات انجام شده51
2-5-1- محدوده کاربرد روشهای غیر خطی51
2-5-2- مدل سازی پی53
2-5-3- تحلیل استاتیکی غیر خطی57
فصل سوم « پیشنهاد راه کارهای بهسازی و بررسی نیاز یا عدم نیاز آن »
3-1- پیشنهاد راه‌کاربهسازی65
3-2- بررسی نیاز یا عدم نیاز پی به بهسازی66
3-2-1- راهکارهای اصلاح موضعی اجزاء سازه ای67
3-2-2- سایر آسیب‌ها‌ی لرزه ای فونداسیون سازه‌ها67
3-2-3- شرایط بررسی فونداسیون68
3-2-4- مشکلات مقاوم سازی فونداسیون68
3-2-5- راهکارهای تقویت فونداسیون موجود68
3-2-6- احداث شمع‌ها‌ی کششی71
3-3- روش‌ها‌یی جهت بهسازی دال در ساختمان72
3-3-1- راهکارهای تقویت دال72
3-4- راهکارهایی جهت بهسازی ستون75
3-4-1- راهکارهایی جهت بهسازی تیرها77

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

3-5- افزایش اجزا سازه ای جهت بهسازی ساختمان موجود79
3-6- میان قاب‌ها‌82
3-6-1- میان قاب‌ها‌ی بتنی83
فصل چهارم « بررسی آسیب های وارده به سیستم‌های معماری و اجزاء غیر سازه‌ای»
4-1- بررسی آسیب‌ها‌ی وارد به سیستم‌ها‌ و اجزای معماری در زلزله‌ها‌ی اخیر91
4-1-1- مقاوم سازی اجزای معماری91
4-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستم‌ها‌ی معماری93
4-2-1- نماها و شیشه کاری93
4-2-2- تیغه‌ها‌94
4-2-3- سقف‌ها95
4-2-4- خروجی‌ها95
4-2-5- قفسه‌ها‌ و کابینت‌ها96
4-2-6- درها و پنجره‌ها‌ی شیشه ای96
4-3- مقاوم سازی اجزای مکانیکی و الکتریکی97
4-3-1- بررسی آسیب‌های وارد شده به سیستم‌های مکانیکی و برقی در زلزله‌های اخیر97
4-3-2- راهکارهای کاهش آسیب پذیری در سیستمهای مکانیکی و الکتریکی100
فصل پنجم « بحث و نتیجه گیری »
5-1- بحث و نتیجه گیری108
منابع110
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (1-1): تعیین اهداف بهسازی – سطح عملکرد10
جدول (1-2): انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم خرابی در آنها15
جدول (2-2): محاسبه بارمرده طبقات35
جدول (2-3): مقادیر تغییر مکانهای جهت x در کلیه طبقات ساختمان با نیروی جانبی EX40
جدول (2-4): مقادیر تغییر مکانهای جهت y در کلیه طبقات ساختمان بانیروی جانبی EY40
جدول (3-1): مقایسه رفتار کیفی سیستم‌ها‌ی مختلف سازه ای81
جدول (4-1)92
جدول (4-2): آسیب وارده به ا جزای مکانیکی و برقی در طی زلزله‌ها‌ی اخیر98
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (1-1)11
شکل (1-3): مشخص کردن نقطه عملکرد و جابجایی هدف12
شکل (1-2)12
شکل (1-4): منحنی سطوح عملکرد سازه ای در آیین نامه‌ها‌ی مختلف13
شکل (1-5): تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه17
شکل (2-1)34
شکل (2-2)59
شکل (3-1) : بهسازی فونداسیون به وسیله افزایش ابعاد69
شکل (3-2): به هم بستن فونداسیون ها با شناژ70
شکل (3-3): نیروهای پیش تنیدگی افقی و قائم برای بهسازی فونداسیون71
شکل (3-4): افزایش ظرفیت کششی فونداسیون بوسیله احداث شمع72
شکل (3-5): اضافه کردن تیرک فولادی73
شکل (3-6): تقویت خمشی دال با نوارهای FRP در جهت اصلی74
شکل (3-7): جزئیات بهسازی ستونها به وسیله ژاکت بتنی به هنگام عبور از سقف76
شکل (3-8): اجرای ژاکت بتنی برای افزایش مقاومت تیرهای بتنی78

شکل (3-9): تقویت خمشی و برشی تیرها با اضافه نمودن ورقهای فولادی78
شکل (3-10) روش استفاده از پیش تنیدگی کلی در مقاوم سازی تیرها79
شکل (3-11): افزایش مقاومت و سختی سازه بوسیله اضافه نمودن قاب خمشی، مهاربند و دیوار برشی79
شکل (3-12): منحنی‌ها‌ی ظرفیت قاب در شیوه‌ها‌ی مختلف مقاوم سازی81
شکل (3-13) : استفاده از دیوارهای پر کننده با مصالح بنایی و یا بتن مسلح در بهسازی ساختمان83
شکل (3-14): رفتار میان قاب بتنی تحت بار جانبی الف: ترک قطری و تأثیر میلگرد ب: نمودار نیرو83
شکل (3-15): انواع شکست میانقاب‌ها‌84
شکل (3-16) : روش‌ها‌ی افزودن میانقاب بتنی به ستون86
شکل (3-17) : افزودن میانقاب بتنی به عنوان دیوار برشی87
شکل (3-18): اضافه کردن دیوار برشی جدید در یک قاب بتنی88
شکل (3-19): پر کردن بازشوی موجود در یک دیوار بتن مسلح و یا مصالح بنایی89
شکل (4-1): اجزای غیر سازه ای تیپ در یک ساختمان معمولی91
شکل (4-2): چگونگی اتصال نما و دیوار معماری به سازه94
شکل (4-3): جزئیات ایمن سازی تیغه‌ها‌ در برابر زلزله94
شکل (4-4): مهاربندی جانبی سقف کاذب و چراغ روشنایی95
شکل (4-5): مهار قفسه با اتصال دیوار96
شکل (4-6): تغییر مکان نسبی دو سمت سازه که باعث شکست لوله‌ها‌ و داکتهای صلب می‌شوند99
شکل (4-7): دورگیری و مهار منابع تولید حرارت آب101
شکل (4-8): مهاربندی تانک‌ها‌ی افقی102
شکل (4-9): اشکال مختلف برای مهار تجهیزات102
شکل (4-10): مهارهای طولی لوله103
شکل (4-11) : درز انبساطی در لوله103
شکل (4-12): مهارهای جانبی برای لوله‌ها‌103
شکل (4-13): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی مستطیلی104
شکل (4-14): مهارهای طولی و جانبی برای داکت‌ها‌ی با قطر زیاد104
شکل (4-15): مهاربندی سیستم باتری وبرق اضطراری 106
شکل (4-16): دورگیری واحدهای الکتریکی با نوار106

چکیده
علم مهندسی زلزله از قدمت کمی برخوردار است و به خاطر عدم دسترسی به اطلاعات کافی از عملکرد ساختمان در حین زلزله، آیین نامه های لرزه ای کشور ما به سرعت در حال تغییر می باشد. از طرفی خطاهای طراحی و اجرایی و نیز تغییر کاربری ساختمانها، نیاز به بازنگری طراحی ساختمانهای موجود را یک امر ضروری قلمداد می کند. از این رو با توجه به لرزه خیزی کشورمان و ضربه های اسفبار کشور از لرزه های گذشته، لزوم بازنگری لرزه ای ساختمانهای موجود در دستور کار دولت قرار گرفت. در این راستا دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و تفسیر آن در سال 1381 توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای بازنگری طراحی لرزه ای ساختمانهای موجود منتشر گردید. تاکید آیین نامه های بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، تغییر معیار طراحی از مقاومت به عملکرد می باشد. سبب این امرآشکار شدن نقاط ضعف و ناکارآمدی ضوابط حاکم بر آیین نامه‌های لرزه ای و عدم انطباق با رفتار واقعی سازه است. همانطور که می دانیم روش فعلی آیین نامه های زلزله تحلیلهای خطی و طراحی بر اساس نیرو به همراه کنترل تغییر مکان می باشد و سعی شده مفاهیم مربوط به رفتار سازه، با اعمال ضریب رفتارR در نظر گرفته شود، یعنی هرچه سازه شکل پذیرتر باشد R بیشتر و هرچه شکل پذیری کمتر باشد به معنای R کمتر است. این دید نسبت به سازه دارای اشکالات زیادی می باشد، زیرا در این روش ما کلیه رفتارهای اعضا را تنها با اعمال یک ضریب رفتار بررسی می کنیم. حتی اگر بتوان با اعمال این ضرایب نیروهای زلزله را نزدیک به واقعیت برآورد کرد اما واضح است که نمی توان کنترل محسوسی بر رفتار اجزا و سازه و پیگیری مکانیزم های خرابی در طول زلزله داشت. حال آنکه در آیین نامه های طراحی بر اساس سطح عملکرد و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ضریب R حذف شده و بر اساس رفتار خاص هر عضو، تلاشها کنترل شونده توسط نیرو و یا کنترل شونده توسط تغییر شکل تعریف خواهد شد و با ارائه معیارهای پذیرش برای هر عضو و تلاش مربوط به آن، عضو به طور مستقل مورد کنترل و ارزیابی قرار می گیرد.پس از بررسی، اعضای که احتیاج به بهسازی دارند را همانطور که بیان شد مورد تقویت قرار میدهیم.
واژگان کلیدی: بهسازی لرزه ای، تحلیل آسیب پذیری، سطح عملکرد، شکل پذیری سازه، رفتار سازه، کنترل تغییر مکان

فصل اول
« مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه‌ای »

1-1- مقدمه
در اوایل دهه 1980 برنامه کاهش آسیب پذیری لرزه ای ساختمانها در آمریکا پایه گذاری شد و مجموعه مستندات آن که در این برنامه حاصل گردید به شرح ذیل بود:
• (1987) ATC- 14 ارزیابی ساختمانها برای ایمنی جانی
• (1988) ATC- 21 هندبوک تخمین سریع احتمال وقوع خرابی شدید
• (1992) FEMA- 172 راهنمای فنون بهسازی لرزه ای ساختمانها
• (1992) FEMA- 178 نسخه بروز شده راهنمایی ارزیابی لرزه ای
• (1998) FEMA- 157 حدود احتمالی هزینه‌ها‌ی بهسازی
• (1996) FEMA- 273/274 راهنمای بهسازی لرزه ای و تفسیر آن
• (2000) FEMA- 356- 357 پیش استاندارد بهسازی لرزه ای و تفسیر آن
که هدف اولیه آن FEMA- 178, ATC- 1990, ATC 1988, ATC- 1986 کاهش خطرات ناشی از زلزله به ایمنی جانی ساکنین ساختمانها
هدف ثانویه: (FEMA- 356/ 357) بواسطه خواسته مالکین و کارفرماه تأمین سطوح عملکرد مورد نیاز کارفرما
علم مهندسی زلزله از قدمت کمی برخوردار است و به خاطر عدم دسترسی به اطلاعات کافی از عملکرد ساختمان در حین زلزله، آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای کشور ما به سرعت در حال تغییر می‌باشد. از طرفی خطاهای طراحی و اجرایی و نیز تغییر کاربری ساختمانها، نیاز به بازنگری طراحی ساختمانهای موجود را یک امر ضروری قلمداد می‌کند.
از این رو با توجه به لرزه خیزی کشورمان و ضربه‌ها‌ی اسفبار کشور از لرزه‌ها‌ی گذشته‌، لزوم بازنگری لرزه‌ای ساختمانهای موجود در دستور کار دولت قرار گرفت‌. در این راستا دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و تفسیر آن در سال 1381 توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای بازنگری طراحی لرزه ای ساختمانهای موجود منتشر گردید‌.
تاکید آیین نامه‌ها‌ی بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود‌، تغییر معیار طراحی از مقاومت به عملکرد می‌باشد‌. سبب این امرآشکار شدن نقاط ضعف و ناکارآمدی ضوابط حاکم بر آیین نامه‌ها‌ی لرزه ای و عدم انطباق با رفتار واقعی سازه است‌.
همانطور که می‌دانیم روش فعلی آیین نامه‌ها‌ی زلزله تحلیلهای خطی و طراحی بر اساس نیرو به همراه کنترل تغییر مکان می‌باشد و سعی شده مفاهیم مربوط به رفتار سازه‌، با اعمال ضریب رفتارR در نظر گرفته شود‌، یعنی هرچه سازه شکل پذیرتر باشد R بیشتر و هرچه شکل پذیری کمتر باشد به معنای R کمتر است‌. این دید نسبت به سازه دارای اشکالات زیادی می‌باشد، زیرا در این روش ما کلیه رفتارهای اعضا را تنها با اعمال یک ضریب رفتار بررسی می‌کنیم‌. حتی اگر بتوان با اعمال این ضرایب نیروهای زلزله را نزدیک به واقعیت برآورد کرد اما واضح است که نمی توان کنترل محسوسی بر رفتار اجزا و سازه و پیگیری مکانیزم‌ها‌ی خرابی در طول زلزله داشت.
حال آنکه در آیین نامه‌ها‌ی طراحی بر اساس سطح عملکرد و دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ضریب R حذف شده و بر اساس رفتار خاص هر عضو‌، تلاشها کنترل شونده توسط نیرو و یا کنترل شونده توسط تغییر شکل تعریف خواهد شد و با ارائه معیارهای پذیرش برای هر عضو و تلاش مربوط به آن‌، عضو به طور مستقل مورد کنترل و ارزیابی قرار می‌گیرد‌.

1-2- مفاهیم و مقدمات بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
2- قلمرو دستورالعمل
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
4- هدف بهسازی
5- سطوح عملکرد ساختمان
6- راهکارهای بهسازی لرزه ای
7- مراحل بهسازی لرزه ای
1- ضرورت تدوین دستورالعمل
بررسی ساختمانها به لحاظ بهسازی لرزه ای طبق دستورالعمل با توجه به وسعت تهدیدها ی موجود ضروری می‌باشد.
– زلزله خیزی استثنایی کشور
رشد شهر نشینی و تراکم جمعیت و سرمایه‌ها‌ی کشور
– فرهنگ تاریخی ضعیف از نظر توجه علمی به ایمنی- سازگاری و تحمل شرایط سخت
– ضعف تاریخی سده اخیر درحفظ و ارتقای ساختارهای فناوری بومی صنعت ساختمان
2- قلمرو دستورالعمل
– روشهای ارزیابی ساختمانهای موجود و راهکارهای بهسازی آنها‌.
– بهسازی لرزه ای تمام ساختمانها مستقل از میزان اهمیت‌، نوع بهره برداری و تاریخچه ساختمان‌.
– برای ساختمانهای خاص مانند آثار تاریخی‌، ضوابط و سیاستهای کشوری باید مد نظر قرار گیرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای ارزیابی ساختمانهایی که تحت اثر بار ثقلی و باد قرار دارند نمی توان استفاده نمود‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای مرمت و بازسازی ساختمانهای آسیب دیده در اثر زلزله نمی توان استفاده کرد‌.
– از ضوابط دستورالعمل برای طراحی ساختمانهای جدید نمی توان استفاده کرد‌.
– از آیین نامه‌ها‌ی متداول طراحی ساختمانها در برابر زلزله نمی توان برای ارزیابی لرزه ای ساختمانهای موجود استفاده کرد‌.
– در دستورالعمل روش ارزیابی لرزه ای ساختمانهای مصالح بنایی‌، ساختمانهای فولادی‌، ساختمانهای بتنی و اجزای غیر سازه ای به طور مجزا تشریح گردیده است‌.
3- فلسفه مورد استفاده در تدوین دستورالعمل
– طراحی بر اساس عملکرد
4- هدف بهسازی
– اهمیت تعیین هدف بهسازی
پس از ارزیابی کیفی آسیب پذیری ادامه هر گونه بررسی کمی موکول به مشخص بودن هدف بهسازی می‌باشد.
– باید مشخص شود که کارفرما چه میزان برای ساختمان اهمیت قائل است یا باید قائل باشد.
– باید با توجه به اهمیت ساختمان، سطح یا سطوح خطر قابل توجه تعیین گردد.
– تحت هر سطح خطر فوق نوع یا سطح عملکرد مورد انتظار باید برای ساختمان تعیین گردد.
– برای هر سطح عملکرد باید ضوابط پذیرش نتیجه محاسبات و بررسی‌ها‌ را کنترل کرد.

1-3- هدف بهسازی لرزه ای
تعریف: مجموعه ای از عملکرد‌ها‌ی (سازه ای و غیر سازه ای) مورد انتظار مسئولین و کارشناسان تحت سطوح خطر مشخص می باشد. این هدف تابع میزان اهمیت ساختمان و میزان توان مالی کارفرما است.
با توجه به اهمیت ساختمان‌، سطح خطر‌، عملکرد مورد نیاز‌، توان مالی و نظر کارفرما فقط یکی از موارد زیرانتخاب می شود:
– بهسازی مبنا : (ایمنی جانی در سطح خطر 1)
در بهسازی مبنا انتظار می‌رود که تحت زلزله سطح خطر 1 ایمنی جانی ساکنین تامین گردد‌.
– بهسازی مطلوب : (ایمنی جانی در سطح خطر 1 + آستانه فروریزش در سطح خطر 2)
در بهسازی مطلوب انتظار می‌رود که هدف بهسازی مبنا تامین گشته و علاوه بر آن تحت زلزله سطح خطر 2 ساختمان فرو نریزد‌.
– بهسازی ویژه : (عملکرد‌ها‌ی خاص برای سطوح خطر مشخص)
دربهسازی ویژه‌، نسبت به بهسازی مطلوب عملکرد بالاتری برای ساختمان مد نظر قرارمی گیرد‌، بدین منظورسطح عملکرد بالاتری برای ساختمان تحت همان سطوح خطرزلزله مورداستفاده دربهسازی مطلوب درنظرگرفته شده یا با حفظ سطح علمکرد مشابه با بهسازی مطلوب‌، سطوح خطر زلزله بالاتری درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی محدود :
دربهسازی محدود عملکرد پایین تری ازبهسازی مبنا درنظر گرفته می‌شود‌.
– بهسازی موضعی :
بهسازی موضعی بخشی ازیک طرح بهسازی مبنا‌، مطلوب‌، ویژه یا محدود می‌باشد که به دلایلی درشرایط موجود فقط بخشی ازآن اجرامی شود‌. دراین حالت، بهسازی باید به گونه‌ای پیش بینی واجرا گردد که‌، هدف بهسازی بخش‌ها‌ی دیگر در مراحل بعدی برآورده گردد.
بهسازی موضعی باید با توجه به موارد زیرانجام شود :
1- بهسازی بخشی ازساختمان نباید منجربه پایین آمدن سطح عملکرد کل ساختمان گردد‌.
2- بهسازی نباید منجربه نامنظم شدن یا افزایش نامنظمی ساختمان شود.
3- بهسازی نباید منجر به افزایش نیروهای ناشی اززلزله دراعضایی که وضعیت بحرانی تحت زلزله دارند شود.
– عدم بهسازی : (به علت ارضای ضوابط 2800 یا عدم صرفه اقتصادی)

1-3-1- تعیین هدف بهسازی
– (از ملاحظات مختلف کاربری + حجم و ارزش ساختمان + نظر کارفرما اهمیت ساختمان معین می‌شود +بودجه ) عملکرد مورد نظر معین می‌شود.
– ( ازجغرافیا + ژئو تکنیک + نیازهای ویژه در کاربری ) سطوح خطر مورد نظر معین می‌شود.
– از مجموع این دو، هدف بهسازی معین می‌شود که با ضوابط پذیرش بطور کمی و دقیق تعریف می‌شود.

1-3-2- نمونه روش انتخاب هدف بهسازی
– برای ساختمان‌ها‌ی بااهمیت زیاد و بناهای ضروری: بهسازی مطلوب یا ویژه
– برای ساختمان‌ها‌ی با اهمیت متوسط: بهسازی مبنا یا مطلوب
– برای ساختمان‌ها‌ی با اهمیت کم: عدم بهسازی یا بهسازی مبنا
نکته : دراکثرپروژه‌ها‌ی جاری کشوری هدف بهسازی بالا تر ازهدف مبنا نظر گرفته شده است.
هدف بهسازی برای ساختمان مسکونی (مثلاً ویژه) :
2
1
سطح خطر
C-3 (ایمنی جانی)
B-2 (قابلیت استفاده بی وقفه و خرابی محدود)
حداقل عملکرد
5- سطوح عملکرد ساختمان: در دو بخش زیر مورد مطالعه قرار می‌گیرد:
a) سطوح عملکرد اجزای سازه ای
b) سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای
– سطوح عملکرد اجزای سازه ای:
i‌. سطح عملکرد 1= قابلیت استفاده بی وقفه
سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله مقاومت وسختی اجزای سازه تغییر قابل توجهی پیدا نکند واستفاده بی وقفه ازآن ممکن باشد‌.
ii‌. سطح عملکرد 2= خرابی محدود
سطح عملکرد خرابی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه به میزان محدود ایجاد گردد‌، به گونه ای که پس اززلزله با انجام مرمت بخش‌ها‌ی آسیب دیده ادامه بهره برداری ازساختمان میسرباشد‌.
iii‌. سطح عملکرد 3 = ایمنی جانی
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه ایجاد شود‌، اما میزان خرابی‌ها‌ به اندازه ای نباشد که منجربه خسارت جانی گردد‌.
iv‌. سطح عملکرد 4= ایمنی جانی محدود
سطح عملکرد ایمنی جانی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی درسازه ایجاد شود‌، اما میزان خرابی‌ها‌ به اندازه ای باشد که خسارت جانی حداقل گردد‌.
v‌. سطح عملکرد 5= آستانه فرو ریزش
سطح عملکرد آستانه فروریزش به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود دراثر وقوع زلزله خرابی گسترده درسازه ایجاد گردد، اما ساختمان فرونریزد‌. و تلفات جانی به حداقل برسد‌.
vi‌. سطح عملکرد 6= لحاظ نشده
چنانچه برای عملکرد اجزای سازه ای سطح عملکرد خاصی انتخاب نشده باشد‌، سطح عملکرد اجزای سازه ای لحاظ نشده نامیده می‌شود.

1-3-3- سطوح عملکرد اجزای غیر سازه ای
i‌. سطح عملکرد A = خدمت رسانی بی وقفه
سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله دچار خرابی بسیار جزیی شوند‌، به گونه ای که خدمت رسانی ساختمان به طورپیوسته انجام شود.
ii‌. سطح عملکرد B= قابلیت استفاده بی وقفه
سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله دچارخرابی جزئی شوند‌، به گونه ای که پس اززلزله راههای دسترسی وفرار مانند درها‌، راهروها‌، پله‌ها‌‌، آسانسورها و روشنایی آنها مختل نشده واستفاده ازساختمان بی وقفه میسر باشد‌.
iii‌. سطح عملکرد C= ایمنی جانی
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود خرابی اجزای غیرسازه ای دراثرزلزله خطر جدی برای جان ساکنین بوجود نیاورد‌.
iv‌. سطح عملکرد D= ایمنی جانی محدود
سطح عملکرد ایمنی جانی محدود به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود خرابی اجزای غیرسازه ای دراثر زلزله به اندازه ای باشد که خسارت جانی حداقل گردد‌.
v‌. سطح عملکرد E= لحاظ نشده
چنانچه برای عملکرد اجزای غیرسازه ای سطح عملکرد خاصی انتخاب نشده باشد سطح عملکرد اجزای غیرسازه ای لحاظ نشده نامیده می‌شود‌.
➢ سطوح عملکرد کل ساختمان :
i‌. سطح عملکرد A-1 = خدمت رسانی بی وقفه
ساختمانی دارای سطح عملکرد خدمت رسانی بی وقفه است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد1 ( قابلیت استفاده بی وقفه ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد A ( خدمت رسانی بی وقفه ) باشند‌.
ii‌. سطح عملکرد B-1 = قابلیت استفاده بی وقفه
ساختمانی دارای سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد 1 ( قابلیت استفاده بی وقفه ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد B ( قابلیت استفاده بی وقفه ) باشند‌.
iii‌. سطح عملکرد C-3= ایمنی جانی
ساختمانی دارای سطح عملکرد ایمنی جانی است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد 3 ( ایمنی جانی ) واجزای غیرسازه ای آن دارای سطح عملکرد C ( ایمنی جانی ) باشند‌.
iv‌. سطح عملکرد E-5= آستانه فرو ریزش
ساختمانی دارای سطح عملکرد آستانه فروریزش است که اجزای سازه ای آن دارای سطح عملکرد5 (آستانه فروریزش) باشند‌. دراین حالت محدودیتی برای سطح عملکرد اجزای غیرسازه ای وجود ندارد (سطح عملکرد لحاظ نشده E)

جدول (1-1): تعیین اهداف بهسازی – سطح عملکرد
سطوح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای
N – Aسطوح عملکرد سازهقابلیت استفاده بی وقفه S – 1خرابی محدود
S – 2ایمنی جانی
S – 3ایمنی جانی محدود S – 4آستانه فرو ریزش
S – 5لحاظ نشده
S – 6خدمت رسانی بی وقفه N – Bخدمت رسانی بی وقفه A – 1
A – 2
*
*
*
*قابلیت استفاده بی وقفه N – Cقابلیت استفاده بی وقفه B – 1
B – 2
B – 3
*
*
*ایمنی جانی
N – D
C – 1
C – 2ایمنی جانی
C – 3
C – 4
C – 5
C – 6ایمنی جانی محدود N – A
D – 2
D – 3
D – 4
D – 5
D – 6لحاظ نشده
N – E
*
*
*
E – 4آستانه فرو ریزش
E – 5نیازی به بهسازی نیست E – 6 در هنگام وقوع زلزله سازه تحت تأثیر تغییر شکل قرار می‌گیرد در زلزله‌ها‌ی خفیف سازه و اجزاء در محدوده الاستیک قرار می‌گیرند و در زلزله‌ها‌ی شدید پاسخ سازه و تغییر شکل اجزاء در محدوده ارتجاعی و این باعث خرابی سازه می‌گردد.
مهمترین عواملی که در رفتار سازه مؤثر می‌باشد شامل: جرم و سختی مقاومت و پیکربندی و هندسه سازه می‌باشد. که این پارامترها باعث بهسازی لرزه ای سازه موجود و ارزیابی آسیب پذیری آنها می‌گردد که باید مورد ارزیابی کیفی و کمی سازه قرار گیرد.
یکی از روشهایی که مورد بررسی قرار می‌گیرد روش ارزیابی بر اساس نسبت ظرفیت به نیاز سازه می‌باشد که بر اساس آن مقاومت سازه در برابر جابجایی و تغییر مکان جانبی یک نقطه از سازه تعیین می‌شود که اصولاً نقطه مورد نظر را در ساختمانها با تعیین می‌کنند. این مقاومت نهایتاً منحنی می‌شود که آن را منحنی ظرفیت می‌نامند.
این منحنی نشان برش پایه قابل تحمل توسط سازه با بارگذاری تدریجی می‌باشد که تغییر شکل جانبی تراز معین شده سازه در برابر بارهای وارده است اگر ظرفیت خطی سازه (الاستیک) نامحدود باشد این منحنی ثابت بوده که شیب منحنی سازه است.

شکل (1-1):

1-3-4- طیف نیاز
زلزله وارد شده به صورت شتاب وارد بر سازه تعریف می‌شود که به آن طیف سازه می‌گویند که منحنی‌ها‌ معمولاً از دو بخش تشکیل شده از شتاب ثابت و سرعت ثابت که بطور معمول منحنی‌ها‌ی طیف نیاز برای میرایی 5 درصد تهیه می‌شوند.
شکل (1-2):

به محل تلاقی دو نقطه منحنی ظرفیت و نیاز سازه نقطه عملکردی سازه می‌گویند که نیاز سازه با ظرفیت آن مساوی می‌باشد، نقطه توقف سازه در طول منحنی سازه است.
شکل (1-3): مشخص کردن نقطه عملکرد و جابجایی هدف
– سطوح عملکرد لرزه ای مورد انتظار با تعیین حداکثر خرابی مجاز اعضای سازه ای و غیر سازه ای برای سطح شخص از خطرپذیری بیان می‌شود. تعداد ترازها اصولاً با توجه به معیارهای آیین نامه‌ای مشخص می‌شوند که این معیارها از اهمیت سازه از نظر اقتصادی و اجتماعی می‌باشد.
شکل (1-4): منحنی سطوح عملکرد سازه ای در آیین نامه‌ها‌ی مختلف

1-4- راهکارهای بهسازی لرزه ای
1-4-1- اصلاح موضعی اجزای سازه با عملکرد نامناسب در زلزله
هنگامی که تعدادی از اعضای سازه ظرفیت کافی برای حمل نیروها یا تحمل تغییر شکلها نیستند‌، می‌توان به صورت موضعی نسبت به تقویت این اعضا و اتصالات اقدام نمود به گونه ای که ظرفیت کافی برای حمل نیروها و یا تحمل تغییر شکل‌ها‌ در این اعضا ایجاد گردد.
1-4-2- حذف یا کاهش بی نظمی در ساختمان موجود
با توجه به عملکرد ساختمانها در زلزله‌ها‌ی گذشته، اهمیت پیکربندی و منظم بودن ساختمان‌ها‌ بر کسی پوشیده نیست. به همین جهت رعایت تقارن و تناسبات هندسی در سازه و معماری، می‌تواند از بسیاری از آسیب‌ها‌ی لرزه ای وارد بر ساختمان‌ها‌ جلوگیری کند. مطالعه رفتار ساختمان‌ها‌ در زلزله‌ها‌ی گذشته نشان می‌دهد که عملکرد ساختمان‌ها‌ نسبت به تغییرات کوچکی در تقارن شکل کلی ساختمان، بسیار حساس می‌باشد. این امر بویژه در ارتباط با دیوار برشی و سایر اجزای مقاوم در برابر نیروهای جانبی مطرح است.
در ساختمان‌ها‌یی که به دلیل نامنظمی در پلان و ارتفاع، فاقد عملکرد لرزه ای مطلوب می‌باشند، با انجام اصلاحاتی در جهت رفع و یا کاهش نامنظمی (همراه با سایر راهبردهای بهسازی) می‌توان راهکارهای مناسبی برای مقاوم سازی آنها ارائه کرد.
نامنظمی در ساختمان، معمولاً به دلیل ناپیوستگی در اجزاء باربر جانبی بوجود می‌آید. در چنین شرایطی با ایجاد تغییراتی در سیستم باربر جانبی، ممکن است بتوان نامنظمی ساختمان را کاهش داد. نامنظمی‌ها‌ در ساختمان به دو دسته نامنظمی‌ها‌ در پلان و نامنظیمی‌ها‌ در ارتفاع تقسیم می‌شوند.
نامنظمی‌ها‌ در پلان بطور عمده عبارتند از نامنظمی پیچشی، وجود بازشوهای بزرگ در دیافراگم، موازی و متعامد نبودن سیستم‌ها‌ی باربر جانبی، وجود گوشه‌ها‌ی فرو رفته (پلانهای L,U,T و یا صلیبی شکل) و جابجایی و تغییرات سازه ای در پلان‌ها‌.
نامنظمی‌ها‌ی موجود در ارتفاع نیز عبارتند از وجود طبقه نرم، وجود طبقه ضعیف، توزیع نامنظم جرم در ارتفاع، تغییر صفحه اجزای باربر جانبی و استفاده از سیستم‌ها‌ی باربر جانبی متفاوت در ارتفاع. در جدول انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم‌ها‌ی خرابی در آنها ارائه شده است.
جدول (1-2): انواع نامنظمی‌ها‌ و مکانیسم خرابی در آنها

سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی که بتواند بار ناشی از زلزله را از طبقات بی پی منتقل کند، باید بین پی و دیافراگم‌ها‌ی طبقات وجود داشته باشد. نیروهای جانبی بوجود آمده در ساختمان از طریق سقف به دیوارها و سپس به پی منتقل می‌شود. چنانچه در مسیر انتقال بار، ناپیوستگی وجود داشته و مسیر انتقال بار کامل نباشد، علیرغم وجود اعضای جانبی مناسب در ساختمان، سازه توانایی مقاومت در برابر نیروهای لرزه ای را نخواهد داشت.

1-4-3- تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه
خسارت در اجزای سازه ای و غیر سازه ای مستقیما ارتباط با تغییر شکل حاصله در ساختمان در پاسخ به حرکت زمین دارد‌. با افزایش سختی سازه می‌توان میزان این تغییر شکل را کاهش داده و در نتیجه عملکرد مورد انتظار در سازه را تامین نمود‌. موثرترین روش برای تامین سختی لازم در سازه‌، اضافه کردن مهاربندها یا دیوار برشی می‌باشد.
1-4-4- تامین مقاومت لازم برای کل سازه
چون در اثر زلزله پاسخ غیر الاستیک گسترده ای از سازه مورد انتظار می‌باشد‌، لذا تشخیص علت عدم ارضای معیارهای پذیرش که می‌تواند یا بدلیل عدم تامین مقاومت لازم برای کل سازه و یا بدلیل عدم تامین سختی جانبی لازم برای کل سازه باشد قدری مشکل می‌گردد. در حالت کلی ارضای عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه در سازه مرتبط با تامین مقاومت لازم برای کل سازه بوده و ارضای عملکرد آستانه فروریزش نیز در ارتباط با کفایت سختی جانبی کل سازه می‌باشد. لذا در مواردی که تشخیص داده شود که دلیل عدم ارضای سطح عملکرد مورد انتظار در ساختمان عدم تامین مقاومت لازم برای کل سازه است باید برای کل ساختمان‌، سیستم باربر جانبی با ظرفیت کافی ایجاد نمود‌. برای این منظور می‌توان از قابهای مهاربندی شده‌، دیوارهای برشی و یا تقویت اعضاء استفاده نمود‌.
ولی می‌توان به منظور بهسازی سازه‌ها‌ از راهبردهای کاهش نیاز، بجای افزایش منحنی ظرفیت سازه استفاده نمود، که در این راهبرد بوسیله راهکارهایی، پاسخ در برابر نیروهای وارد بر آن اصلاح می‌گردد. در واقع بجای تغییرات در منحنی ظرفیت سازه تغییرات در طیف نیاز صورت می‌گیرد. در کارهای عملی استفاده از این راهبرد باید همواره با افزایش مقاومت و سختی سازه باشد. از راهکارهای شناخته شده برای دستیابی به این راهبرد می‌توان به کاهش جرم ساختمان، نصب سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای و یا سیستم غیر فعال اتلاف انرژی (میراگرها) اشاره کرد.
کاهش جرم ساختمان
در ساختمان‌ها‌یی که دارای ضعف کلی از نظر سختی جانبی یا ظرفیت باربری هستند یکی از راهکارهای مفید برای بهسازی، کاهش جرم ساختمان می‌باشد. چرا که با کاهش جرم، می‌توان میزان تغییر شکل‌ها‌ و نیروهای داخلی ناشی از زلزله را در اعضا کاهش داد. برای این منظور می‌توان:
1- با تخریب طبقات فوقانی،
2- تغییر کاربری ساختمان،
3- تغییر مصالح استفاده شده در نمای ساختمان،
4- تغییر مشخصات دیوارهای داخلی،
5- نصب لوله‌ها‌ی تأسیسات به صورت روکار به طوری که منجر به کاهش جرم کف ساختمان گردد،
6- انتقال تجهیزات و انبارهای سنگین به نقاط دیگر،
7- برداشتن مخازن مختلف از روی بام (و یا سایر طبقات)،
جرم ساختمان را کاهش داد.
اگرچه کاهش وزن ساختمان روشی برای بهبود عملکرد لرزه ای می‌باشد و این راهبرد، برخوردی نسبتاً ریشه ای با مسئله آسیب پذیری سازه می‌باشد ولی در عمل بدلیل وزن ناچیز اعضای قابل حذف در ساختمان و مشکلاتی که در برابر حذف یک طبقه وجود دارد، استفاده از این راهبرد مشکل می‌باشد.
تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه نشان داده شده است.
شکل (1-5): تأثیر کاهش جرم ساختمان بر منحنی نیاز سازه

همانگونه که در شکل بالا مشاهده می‌شود با کاهش جرم سازه تغییری در منحنی ظرفیت سازه به وجود نمی آید و تنها این امر موجب کاهش منحنی ظرفیت سازه می‌گردد.

1-4-5- بکارگیری سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای
هر گاه نتیجه ارزیابی لرزه ای مبین عدم کفایت سختی و مقاومت برای سطوح عملکرد انتخابی باشد و یا حفاظت از تجهیزات مهم و اجزای غیر سازه ای مد نظر باشد‌، استفاده از سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای به عنوان راهکار بهسازی مناسب خواهد بود‌. استفاده از سیستم‌ها‌ی جداساز لرزه ای باعث افزایش زمان تناوب و میرایی سازه به میزان قابل توجهی شده و در نتیجه نیروهای وارد بر سازه به میزان زیادی کاهش می‌یابد‌. علاوه بر آن اجزای سیستم‌ها‌ی جداساز شکل پذیرتر از سازه متکی بر آنها می‌باشند‌، به طوریکه مقدار قابل توجهی از تغییر شکل و انرژی ناشی از زلزله جذب سیستم جداساز شده و مقدار کمی به سازه منتقل می‌گردد و لذا خسارت وارده بر سازه نیز محدود می‌گردد‌. روش جداسازی برای ساختمانهای کوتاه و نسبتا صلب موثر می‌باشد و برای ساختمانهای بلند و نرم کارایی ندارد‌.

1-4-6- بکارگیری سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی
در مواردی که ارزیابی لرزه ای بیانگر ناکافی بودن سختی جانبی ساختمان برای سطح عملکرد انتخابی باشد‌، با تعبیه اجزای جاذب انرژی در سازه می‌توان تغییر شکلهای ساختمان را محدود ساخت‌. در این روش برای تامین سختی جانبی سازه‌، با تعبیه اجزای جاذب انرژی‌، میرایی موثر سازه افزایش یافته تا بدین وسیله تغییر مکان جانبی سازه کاهش یابد‌. استفاده از سیستم‌ها‌ی غیر فعال اتلاف انرژی در ساختمانهای قاب خمشی که سطح عملکرد آستانه فروریزش ارضاء نمی شود یک روش بسیار موثر خواهد بود‌.

1-4-7- تغییر کاربری ساختمان
هنگامی که ارزیابی لرزه ای ساختمان مشخص نماید که ساختمان مورد نظر برای سطح عملکرد مورد انتظار کفایت نداشته و هزینه بهسازی برای رسیدن به سطح عملکرد دلخواه قابل توجیه نیست‌، می‌توان با تغییر کاربری ساختمان و یا تامین سطح عملکرد پایین تر نیاز به بهسازی را حذف و یا به حداقل رساند‌. به عنوان مثال، با تبدیل یک بیمارستان به یک ساختمان اداری می‌توان سطح عملکرد مورد نیاز را پایین آورد‌.
گردش کار مطالعات بهسازی :
– مرحله اول : ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای
الف – ارزیابی کیفی: توقف مطالعات(نوسازی / کفایت ساختمان موجود)
ب- مطالعات جنبی : (سونداژ‌. آزمایشهای مصالح و پی وتفسیرصحیح آنها. ترمیم. تعیین سطح خطر زلزله)
ج – ارزیابی کمی: توقف مطالعات(نوسازی / کفایت ساختمان موجود)
– مرحله دوم : طرح بهسازی

1-5- تحلیل خطر زلزله‌، طیف طراحی و سطوح خطر زلزله
برآورد پارامترهای حرکت قوی زمین در سطح زمین‌، برای سطوح خطر مختلف به یکی از دو روش استفاده از طیف طرح استاندارد و طیف طرح ویژه ساختگاه صورت می‌پذیرد‌. استفاده از روش اول برای مقاصد بهسازی محدود و مبنا و مطلوب بلامانع است‌. برای بهسازی ویژه استفاده از روش دوم الزامی است‌.
– طیف طرح ارتجاعی استاندارد :
طیف طرح ارتجاعی استاندارد از حاصل ضرب مقدارهای طیف ضریب بازتاب ساختمان (B) و شتاب مبنای طرح (A) حاصل می‌شود‌.
– طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه :
طیف طرح ارتجاعی ویژه ساختگاه باید بر اساس ویژگیهای لرزه زمین ساختی‌، زلزله شناختی و نوع خاک تهیه شود‌. برای این پروژه با توجه به عدم شناخت ویژگیهای فوق مقدار طیف طرح ارتجاعی ویزه ساختگاه را برای هدف بهـسازی ویژه 5.1 برابر مقدار طـیف طــرح ارتجاعی استاندارد در نظر می‌گیریم‌، به این معنی که :
– سطوح خطر :
1- زلزله سطح خطر(1) با احتمال وقوع10% در50 سال (مشابه زلزله طرح درآیین نامه 2800- دوره بازگشت 475 ساله)
2- زلزله سطح خطر (2) با احتمال وقوع 2% در50 سال (دوره بازگشت 2475 ساله)
3- زلزله انتخابی مشاور و کارفرما با هر احتمال د لخواه وقوع در50 سال (دوره بازگشت مثلا” 72 ساله)

ترتیب مطالعات و تعامل با کارفرما
مرحله اول:
– ارزیابی کیفی آسیب پذیری “با نظر کارفرما” (همراه گروه بندی اهمیت ساختمان”با نظر کارفرما”)
– مطالعات جنبی “با نظر کارفرما”
– ارزیابی کمی آسیب پذیری”با نظر کارفرما” (همراه با تعیین هدف بهسازی”با نظر کارفرما” و سپس تدوین معیارهای پذیرش)
مرحله دوم:
– طرح مقدماتی و گزینه‌ها‌ی بهسازی”با نظر کارفرما”
– طرح نهائی “با نظر کارفرما” (با تطابق معیارهای پذیرش)
– طرح اجرائی “با نظر کارفرما”

1-6- مبانی و ملزومات ارزیابی و بهسازی لرزه ای
1- اطلاعات وضعیت موجود ساختمان
2- روش‌ها‌ی تحلیل سازه

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید