اصوﻻً ﻃﺮح ﻟﺮزهای ﺳﺎزهﻫﺎ ﺑﺪون داﺷﺘﻦ درک درﺳﺘﯽ از ﻧﺤﻮهی ﺧﺮاﺑﯽﻫﺎی اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ زﻟﺰﻟﻪ، ﻏﯿﺮ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ. ﻃﺮح ﻟﺮزهای ﻓﻘﻂ ﻋﺒﺎرت از ﺗﺤﻠﯿﻞ، ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﺑﺮآورد ﮐﺮدن ﺷﺮاﯾﻂ آیین‌نامه ﻧﯿﺴﺖ ﺑﻠﮑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﻣﺘﻨﻮﻋﯽ ﻧﯿﺰ در آن دﺧﺎﻟﺖ دارﻧﺪ. ﺑﺮرﺳﯽ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی مؤثر ﺑﺮ اﻧﻮاع ﺧﺮاﺑﯽﻫﺎ و ﻣﺪﻫﺎی ﺷﮑﺴﺖ در زﻟﺰﻟﻪﻫﺎی ﮔﺬﺷﺘﻪ ﻫﻤﻮاره ﯾﮑﯽ از زﻣﯿﻨﻪﻫﺎی ﭘﮋوﻫﺸﯽ ﻣﻬﻢ در ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ زﻟﺰﻟﻪ ﺟﻬﺖ ﺑﻬﺒﻮد آﯾﯿﻦﻧﺎﻣﻪﻫﺎ ﺑﻮده اﺳﺖ. تأثیر ﻣﯿﺎﻧﻘﺎبﻫﺎی ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎﯾﯽ ﺑﺮ روی ﻣﻘﺎوﻣﺖ، ﺳﺨﺘﯽ و شکل‌پذیری قاب‌های ﻣﯿﺎﻧﭙﺮ ﯾﮑﯽ از ﻣﻮﺿﻮﻋﺎﺗﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﭘﻨﺞ دﻫﻪ ﮔﺬﺷﺘﻪ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻣﺤﻘﻘﯿﻦ رﺷﺘﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﺳﺎزه ﺑﻮده اﺳﺖ. در ﻃﻮل اﯾﻦ ﻣﺪت ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ و ﺗﺤﻠﯿﻠﯽ ﻓﺮاواﻧﯽ در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﯿﺎ اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﮐﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺮﻓﯽ و ﺷﻨﺎﺧﺖ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ و ﻣﯿﺰان تأثیر ﻫﺮ ﯾﮏ ﺑﺮ رﻓﺘﺎر و ﺷﮑﻞ ﺧﺮاﺑﯽ قاب‌های ﻣﺮﮐﺐ ﻣﻨﺠﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﮔﺰارش زﻟﺰﻟﻪﻫﺎی ﮔﺬﺷﺘﻪ ﻧﺸﺎن می‌دهد، ﮐﻪ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم از ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﺪﻫﺎی ﺷﮑﺴﺖ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎ ﺑﻮده اﺳﺖ ﺑﻄﻮرﯾﮑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﭼﻮن ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم و ﺳﺘﻮن ﮐﻮﺗﺎه از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺻﻠﯽ در ﺧﺮاﺑﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎ در زﻟﺰﻟﻪﻫﺎی اﺧﯿﺮ ﺗﺮﮐﯿﻪ ﮔﺰارش ﺷﺪه اﺳﺖ ( اﯾﻨﻞ، 2008) . ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺣﺬف ﯾﺎ ﮐﺎﻫﺶ دﯾﻮارﻫﺎی آﺟﺮی در ﻃﺒﻘﺎت ﻣﺨﺘﻠﻒ، در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻃﺒﻘﺎت ﻣﺠﺎور، ﺗﻮزﯾﻊ ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ارﺗﻔﺎع به‌صورت ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ در ﻣﯽآﯾﺪ ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم می‌شود و ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﯿﯿﺮ در رﻓﺘﺎر ﻟﺮزهای ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎ ﺷﺪه و ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎ را به‌شدت ﺗﻐﯿﯿﺮ می‌دهد. ﺗﻌﺪاد اﻧﺪﮐﯽ از آﯾﯿﻦﻧﺎﻣﻪﻫﺎی ﻟﺮزهای اﻋﻀﺎی ﻃﺒﻘﺎت ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ را ﺑﺮای ﺗﺤﻤﻞ ﺑﺎرﻫﺎی ﺑﯿﺸﺘﺮ زﻟﺰﻟﻪ، ﺟﺮﯾﻤﻪ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ ﺗﺎ ﺣﺬف ﯾﺎ ﮐﺎﻫﺶ دﯾﻮارﻫﺎ در آن ﻟﺤﺎظ ﺷﻮد.
ﻗﺎب مورد بررسی
در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻗﺎب موردبررسی ﯾﮏ ﻗﺎب ﭘﻨﺞ ﻃﺒﻘﻪ، ﺳﻪ دﻫﺎﻧﻪ ﺑﺘﻨﯽ ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻗﺎب ﺧﻤﺸﯽ می‌باشد. ﻗﺎب ﻣﺬﮐﻮر دارای ﻃﻮل دﻫﺎﻧﻪ ﭘﻨﺞ ﻣﺘﺮ و ارﺗﻔﺎع ﻃﺒﻘﺎت ﺳﻪ ﻣﺘﺮ می‌باشد. از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻫﺪف اﺻﻠﯽ ﺑﺮرﺳﯽ تأثیر ﻣﯿﺎﻧﻘﺎبﻫﺎی ﺑﻨﺎﯾﯽ ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزهای قاب‌های ﺑﺘﻨﯽ می‌باشد، ﻗﺎب ﻣﺬﮐﻮر ﺑﺪون در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ تأثیر میاناب‌ها ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻗﺎب موردبررسی ﺑﺎ ﮐﺎرﺑﺮی ﻣﺴﮑﻮﻧﯽ و ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺳﻘﻒ ﺗﯿﺮﭼﻪ ﺑﻠﻮک ﺑﺎ ﻋﺮض ﺑﺎرﮔﯿﺮ 5 ﻣﺘﺮ در منطقه‌ای ﺑﺎ ﺧﻄﺮ ﻧﺴﺒﯽ ﺧﯿﻠﯽ زﯾﺎد ﺑﺮ روی زﻣﯿﻦ ﻧﻮع III ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺎرﮔﺬاری ﺛﻘﻠﯽ ﻗﺎب ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ ﻣﺒﺤﺚ ﺷﺸﻢ ﻣﻘﺮرات ﻣﻠﯽ و ﺑﺎرﮔﺬاری ﻟﺮزهای ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ اﺳﺘﺎﻧﺪارد 2800، وﯾﺮاﯾﺶ ﺳﻮم انجام‌شده اﺳﺖ. ﻃﺮاﺣﯽ ﻗﺎب ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ ﻣﻘﺮرات ﻣﻠﯽ اﯾﺮان، ﻣﺒﺤﺚ ﻧﻬﻢ انجام‌شده اﺳﺖ. ﺟﺰﺋﯿﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮاﯾﻂ شکل‌پذیری ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻧﯿﺰ رﻋﺎﯾﺖ ﮔﺮدﯾﺪه اﺳﺖ. میاناب‌ها ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﺑﯿﺴﺖ و دو ﺳﺎﻧﺘﯿﻤﺘﺮ مدل‌سازی ﺷﺪهاﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد قاب‌های مدل‌سازی ﺷﺪه ﺑﻪ روش ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ ﺑﺮای دو ﺳﻄﺢ ﺧﻄﺮ زﯾﺎد و ﺧﯿﻠﯽ زﯾﺎد در ﺷﺶ ﺣﺎﻟﺖ زﯾﺮ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﮑﻞ1 مدل‌سازی و ﻣﻮرد ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪاﻧﺪ:
ﺑﺪون در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ تأثیر ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ( ﻗﺎب ﺧﺎﻟﯽ)
ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ تأثیر ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب در ﻃﺒﻘﺎت دوم ﺗﺎ ﭼﻬﺎرم وﻟﯽ ﻃﺒﻘﻪ اول ﺑﺪون دﯾﻮار اﺳﺖ ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم در ﻗﺎب ﮐﺎﻣﻼً ﭘﺮ)
ﺑﻬﺴﺎزی ﻗﺎب II ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺎدﺑﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ Box80
ﺑﻬﺴﺎزی ﻗﺎب II ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺎدﺑﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ Box100
ﺑﻬﺴﺎزی ﻗﺎب II ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺎدﺑﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ Box120
ﺑﻬﺴﺎزی ﻗﺎب II ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺎدﺑﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ Box140
ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻣﺼﺎﻟﺢ به‌کاربرده ﺷﺪه در ﻗﺎب ﺑﺘﻨﯽ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ تعریف‌شده در ﻣﺒﺤﺚ ﻧﻬﻢ ﻣﻘﺮرات ﻣﻠﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن، ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی موردنیاز ﺟﻬﺖ مدل‌سازی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب در ﺟﺪول1 داده‌شده اﺳﺖ.
مدل‌سازی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب
هنگامی‌که ﯾﮏ ﺳﺎزه ﺷﺎﻣﻞ ﻗﺎب و ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری ﺟﺎﻧﺒﯽ قرارگیری و هیچ‌گونه اﺗﺼﺎل و ﯾﺎ ﻣﻬﺎری ﺑﯿﻦ ﻗﺎب و ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، در اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاری وارده ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ، در ﻃﻮل زﯾﺎدی از ﮐﻨﺎرﻫﺎی ﺧﻮد از ﻗﺎب ﻣﺤﯿﻄﯽ ﺟﺪا ﺷﻮد در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻓﻘﻂ گوشه‌های ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری ﺟﺎﻧﺒﯽ ﭼﺴﺒﯿﺪه ﺑﻪ ﻗﺎب ﺑﺎﻗﯽ می‌مانند، ﮐﻪ درمجموع اﯾﻦ ﻧﻮع ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﺗﻮﺳﻂ ﯾﮏ اﻟﻤﺎن ﻗﻄﺮی ﻣﻌﺎدل ﻗﺎﺑﻞ ﻧﺸﺎن دادن اﺳﺖ. در ﺷﮑﻞ2 ﻗﺎب ﻣﺮﮐﺐ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری ﺟﺎﻧﺒﯽ و ﻗﺎب ﻣﻌﺎدل ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ دﺳﺘﮏ ﻗﻄﺮی ﻣﻌﺎدل ﻧﺸﺎن داده‌شده اﺳﺖ.
در دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای از ﻣﺪل دﺳﺘﮏ ﻓﺸﺎری ﺑﺎ ﻋﺮض مؤثر ﻣﻌﺎدل، ﺑﺮای مدل‌سازی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎﯾﯽ استفاده‌شده اﺳﺖ، در اﯾﻦ مدل‌سازی ﺿﺮﯾﺐ ارﺗﺠﺎﻋﯽ و ﺿﺨﺎﻣﺖ دﺳﺘﮏ ﻓﺸﺎری ﻣﻌﺎدل ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺎ ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﯾﮑﺴﺎن ﺑﺎﺷﺪ. روش مدل‌سازی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب در 356-FEMA ﺷﺒﯿﻪ دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای اﺳﺖ ﺑﺎ اﯾﻦ ﺗﻔﺎوت ﮐﻪ ﻣﻌﺎدﻻت به دست آوردن ﻋﺮض مؤثر دﺳﺘﮏ ﻣﻌﺎدل در آن‌ها باهم ﺗﻔﺎوت دارد. در اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﺑﺮای مدل‌سازی میاناب‌ها، از رواﺑﻂ ﻣﺪون ارائه‌شده در دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﺑﻬﺴﺎزی لرزه‌ای استفاده‌شده اﺳﺖ.
ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ غیرخطی
در اﯾﻦ روش ﺑﺎر ﺟﺎﻧﺒﯽ ﻧﺎﺷﯽ از زﻟﺰﻟﻪ، به‌طور اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ و به‌تدریج به‌صورت ﻓﺰاﯾﻨﺪه ﺑﻪ ﺳﺎزه اﻋﻤﺎل می‌شود ﺗﺎ آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن در ﯾﮏ ﻧﻘﻄﻪ ﮐﻨﺘﺮل ( ﻣﺮﮐﺰ ﺟﺮم ﺑﺎم) ﺗﺤﺖ اﺛﺮ ﺑﺎر ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺨﺺ ( ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﻫﺪف) ﺑﺮﺳﺪ ﯾﺎ ﭘﯿﺶ از آن، ﺳﺎزه ﻧﺎﭘﺎﯾﺪار ﺷﻮد. اﯾﻦ روش ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﺧﻄﯽ اﺳﺖ ﺑﺎ اﯾﻦ ﺗﻔﺎوت ﮐﻪ رﻓﺘﺎر ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ ﺗﻤﺎم اﻋﻀﺎء و اﺟﺰاء ﺳﺎزه در ﺗﺤﻠﯿﻞ وارد می‌شود و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﺛﺮ زﻟﺰﻟﻪ به‌جای اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻣﺸﺨﺺ برحسب ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﺑﺮآورد می‌شود. روش ﮐﺎر در ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ به‌این‌ترتیب اﺳﺖ ﮐﻪ اﺑﺘﺪا ﺑﺎرﻫﺎی ﺛﻘﻠﯽ ﺑﻪ ﺳﺎزه اﻋﻤﺎل می‌گردد، ﺳﭙﺲ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺑﺎرﻫﺎ اﺿﺎﻓﻪ می‌شود. ﻋﻠﺖ اﯾﻦ اﻣﺮ اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ در تحلیل‌های ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ اﺻﻞ ﺟﻤﻊ آﺛﺎر به‌طورکلی ﻣﻌﺘﺒﺮ نیست
ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺮای اﻧﺠﺎم ﺗﺤﻠﯿﻞ اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻏﯿﺮﺧﻄﯽ ( پوش آور) ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﻮد. ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ ﺑﺮای اﻋﻀﺎء ﺗﯿﺮ و ﺳﺘﻮن ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﯿﺰان ﺗﺴﻠﯿﺢ، ﻣﻄﺎﺑﻖ ﻓﺼﻞ ﺷﺸﻢ دستورالعمل ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای، ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ ﺑﺎدﺑﻨﺪ ﻓﻠﺰی ﺑﺮ اﺳﺎس ﻓﺼﻞ ﭘﻨﺠﻢ و ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ اﻋﻀﺎء مدل‌سازی ﺷﺪه ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﺑﺮ اﺳﺎس ﻓﺼﻞ ﻫﻔﺘﻢ دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای تعریف‌شده اﺳﺖ.
ﻃﯿﻒ ﭘﺎﺳﺦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﯿﺮاﯾﯽ 5 درﺻﺪ ﺑﺮای ﺧﺎک ﻧﻮع III ﺑﺮ اﺳﺎس اﺳﺘﺎﻧﺪارد 2800 ﺑﺮای دو ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺑﺎ ﺧﻄﺮ زﯾﺎد و ﺧﯿﻠﯽ زﯾﺎد به‌دست‌آمده اﺳﺖ.
ﺷﮑﻞ3 ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻇﺮﻓﯿﺖ قاب‌های مدل‌سازی ﺷﺪه در ﻓﺮﻣﺖ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﺎم در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺮش ﭘﺎﯾﻪ آورده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﺑﺮش ﭘﺎﯾﻪ در ﺑﺮاﺑﺮ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﺎم می‌توان ﻧﺤﻮه رﻓﺘﺎر غیرخطی سازه‌ها را ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮد. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ می‌توان ﺷﺮوع رﻓﺘﺎر غیرخطی ﺳﺎزه را در ﺑﺮاﺑﺮ ﯾﮏ ﻧﯿﺮوی اﻓﻘﯽ وارد ﺑﻪ ﺳﺎزه و ﯾﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﺑﺎم ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮد. در ﻗﺴﻤﺖ اول ﻧﻤﻮدار ﮐﻪ ﺷﯿﺐ ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ رﻓﺘﺎر ﺳﺎزه ﺧﻄﯽ می‌باشد. از نقطه‌ای ﮐﻪ ﺷﯿﺐ ﻧﻤﻮدار ﺷﺮوع ﺑﻪ ﮐﺎﻫﺶ می‌کند، در ﺳﺎزه ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ به وجود می‌آید. ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ ﺳﺎزه، ﺷﯿﺐ ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻓﻮق ﮐﺎﻫﺶ می‌یابد ﺗﺎ آﻧﮑﻪ ﯾﮑﯽ از ﻣﻔﺎﺻﻞ ﺑﻪ ﻣﺮﺣﻠﻪ اﻓﺖ ﺑﺎر ﺑﺮﺳﺪ، آﻧﮕﺎه ﺗﻤﺎم ﻣﻔﺎﺻﻠﯽ ﮐﻪ غیرخطی شده‌اند مجدداً ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺸﺨﺼﺎت ﺳﺨﺘﯽ سکونتی ﺗﻐﯿﯿﺮ می‌کنند و ﺗﺤﻠﯿﻞ دوﺑﺎره اﻧﺠﺎم می‌شود و ﯾﮏ اﻓﺖ ﺑﺎر در ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻧﻤﺎﯾﺎن می‌شود.
ﺑﺎ دﻗﺖ در ﻧﺘﺎﯾﺞ به‌دست‌آمده همان‌طوری ﮐﻪ اﻧﺘﻈﺎر می‌رفت وﺟﻮد ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ قاب‌های دارای ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم ﺷﺪه اﺳﺖ، ﮐﻪ اﯾﻦ ﻧﺎﺷﯽ از ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻃﺒﻘﻪ اول (ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻃﺒﻘﺎت ﺑﺎﻻﺗﺮ به خاطر ﮐﺎﻫﺶ ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ می‌باشد. بااین‌حال ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن می‌دهد ﮐﻪ ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ قاب‌های دارای ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻗﺎب ﺧﺎﻟﯽ می‌باشد ﮐﻪ ﻋﻠﺖ آن به خاطر وﺟﻮد ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب در ﻃﺒﻘﺎت ﺑﺎﻻﺗﺮ می‌باشد، اﻣﺎ ﺗﻤﺮﮐﺰ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ در ستون‌های ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم (ﻃﺒﻘﻪ اول) ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ ﺷﺪﯾﺪ شکل‌پذیری ﻗﺎب ﺷﺪه و ﻗﺎب در ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ، به‌مراتب ﮐﻤﺘﺮ از ﻗﺎب ﺧﺎﻟﯽ ﻧﺎﭘﺎﯾﺪار ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﺮژی جذب‌شده (ﺳﻄﺢ زﯾﺮ ﻧﻤﻮدار) در ﻗﺎب دارای ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم کاهش‌یافته اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﻗﺎب II ﺑﺎ قاب‌های مقاوم‌سازی ﺷﺪه ﻧﺸﺎن می‌دهد ﮐﻪ ﻋﻠﯿﺮﻏﻢ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﺳﺨﺘﯽ قاب‌های مقاوم‌سازی ﺷﺪه شکل‌پذیری آن‌ها کاهش‌یافته اﺳﺖ. ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﻦ ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﭼﻬﺎر ﻗﺎب مقاوم‌سازی ﺷﺪه همان‌طوری ﮐﻪ اﻧﺘﻈﺎر می‌رفت ﻧﺸﺎن می‌دهد ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺎﯾﺰ ﻣﻘﺎﻃﻊ پروفیل‌ها ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻬﺎﯾﯽ، ﺳﺨﺘﯽ و افزایش‌یافته اﺳﺖ بااین‌حال ﻧﺘﺎﯾﺞ به‌دست‌آمده ﻧﺸﺎن می‌دهد ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻗﺎب مقاوم‌سازی ﺷﺪه ﻗﺎب V می‌باشد زﯾﺮا ﺗﻮزﯾﻊ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ و شکل‌پذیری ﺑﻬﺘﺮی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻗﺎب دﯾﮕﺮ دارد.
ﺑﺮرﺳﯽ ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد و ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد
در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد قاب‌های موردبررسی ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻌﯿﺎرﻫﺎی ﭘﺬﯾﺮش دستورالعمل ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای ﮐﻪ ﺑﺎ 356-FEMA ﻣﺸﺎﺑﻪ می‌باشد، به‌دست‌آمده اﺳﺖ ﮐﻪ دارای ﭼﻬﺎر ﺳﻄﺢ، خدمت‌رسانی بی‌وقفه، ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده بی‌وقفه(IO) ، اﯾﻤﻨﯽ ﺟﺎﻧﯽ (LS) و آﺳﺘﺎﻧﻪ ﻓﺮورﯾﺰش (CP) می‌باشند. ﺑﺮای به دست آوردن ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻄﺎﺑﻖ دستورالعمل ﺑﻬﺴﺎزی ﻟﺮزهای و 356-FEMA ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﻫﺪف Target Displacement را ﺑﻪ دﺳﺖ آورده در اﯾﻨﺠﺎ ﺑﻪ روش ﺿﺮاﯾﺐ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ به‌دست‌آمده اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد performance point ﺑﻪ روش ﻃﯿﻒ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﻣﻄﺎﺑﻖ آیین‌نامه 40-ATC به‌دست‌آمده اﺳﺖ، در اﯾﻦ روش ﻣﺤﻞ ﺗﻘﺎﻃﻊ ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻃﯿﻒ ﻇﺮﻓﯿﺖ و ﻃﯿﻒ ﺗﻘﺎﺿﺎ در ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻃﯿﻔﯽ ﺷﺘﺎب ﻃﯿﻔﯽ، ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻧﺎﻣﯿﺪه می‌شود. درواقع ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﻫﺪف در 356-FEMA و ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد در 40-ATC، ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺳﺎزه را ﺗﺤﺖ ﻃﯿﻒ زﻟﺰﻟﻪ معرفی‌شده ﻣﺸﺨﺺ می‌کند. ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﻫﺪف (Target Displacement) و ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد (performance point) و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺑﺮای ﺗﻤﺎم قاب‌های مدل‌سازی ﺷﺪه ﺑﺮای دو ﺳﻄﺢ ﺧﻄﺮ زﯾﺎد و ﺧﯿﻠﯽ زﯾﺎد در ﺟﺪول2 ﻧﺸﺎن داده‌شده اﺳﺖ.
ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺟﺪول2 ﻧﺸﺎن می‌دهد ﮐﻪ ﻗﺎب I (ﻗﺎب ﺧﺎﻟﯽ) در ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺑﺎ لرزه‌خیزی زﯾﺎد ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد اﯾﻤﻨﯽ ﺟﺎﻧﯽ(LS) و در منطقه‌ای ﺑﺎ ﺧﻄﺮ لرزه‌خیزی ﺧﯿﻠﯽ زﯾﺎد ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد آﺳﺘﺎﻧﻪ ﻓﺮورﯾﺰش (CP) دارد. درصورتی‌که در ﻗﺎب II (ﻗﺎب ﺑﺎ ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن می‌دهد، ﻋﻠﯿﺮﻏﻢ اﯾﻨﮑﻪ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﺎم در ﻗﺎب ﺧﺎﻟﯽ در ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺑﯿﺶ از ﺳﻪ ﺑﺮاﺑﺮ ﻗﺎب دارای ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم می‌باشد، ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺑﻬﺘﺮی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻗﺎب دارای ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم دارد، ﮐﻪ ﻋﻠﺖ آن به خاطر ﺗﻤﺮﮐﺰ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ در ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم می‌باشد و ﻫﻤﯿﻦ اﻣﺮ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﺧﺴﺎرت در آن ﻃﺒﻘﻪ، و ﮐﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻗﺎب می‌شود به‌عبارت‌دیگر وﺟﻮد ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻤﺮﮐﺰ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ در اﻋﻀﺎ ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم ﺗﺎ ﺗﺨﺮﯾﺐ ﮐﺎﻣﻞ اﻋﻀﺎ اﯾﻦ ﻃﺒﻘﻪ ﭘﯿﺶ رﻓﺘﻪ و ﺑﺎﻋﺚ ﻓﺮورﯾﺰش ﮐﺎﻣﻞ ﺳﺎزه می‌شود. ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﻦ قاب‌های مقاوم‌سازی ﺷﺪه ﻧﺸﺎن می‌دهد ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺎﯾﺰ ﻣﻘﺎﻃﻊ ﺑﺎدﺑﻨﺪ در ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم، ﻧﻘﺎط ﻋﻤﻠﮑﺮد کاهش‌یافته و ﺳﻄﻮح ﻋﻤﻠﮑﺮد بهبودیافته اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﯾﻌﻨﯽ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده بی‌وقفه در قاب‌های V و VI به وجود آﻣﺪه اﺳﺖ.
ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن می‌دهد، ﺑﺎ مدل‌سازی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﺑﯿﻦ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﺎم و ﺑﺮش ﭘﺎﯾﻪ در ﻧﻘﻄﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد روش (40-ATC) و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﻫﺪف روش ﺑﻬﺴﺎزی لرزه‌ای (356-FEMA) ﺗﻔﺎوت ﻣﺸﻬﻮدی در ﺑﻌﻀﯽ از مدل‌ها دﯾﺪه می‌شود.
اﻟﮕﻮی ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ
به‌منظور ﺑﺮرﺳﯽ ﻋﻤﻠﮑﺮد قاب‌های مدل‌سازی ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﯽ وﺿﻌﯿﺖ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ اﺧﺘﺼﺎص داده‌شده ﺑﻪ اﺟﺰای ﺳﺎزهای می‌پردازیم. ﻣﻔﺎﺻﻞ، ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﻣﺤﻮری اﺧﺘﺼﺎص داده‌شده ﺑﻪ بادبندهای ﻓﻮﻻدی و دستک‌های ﻗﻄﺮی مدل‌سازی ﺷﺪه ﺑﺠﺎی ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب و ﻣﻔﺎﺻﻞ ﺧﻤﺸﯽ اﺧﺘﺼﺎص داده‌شده ﺑﻪ ﺗﯿﺮﻫﺎ و ﻣﻔﺎﺻﻞ اﻧﺪرﮐﻨﺸﯽ ﺧﻤﺸﯽ ﻣﺤﻮری اﺧﺘﺼﺎص داده‌شده ﺑﻪ ستون‌ها می‌باشد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ وﺿﻌﯿﺖ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻃﺮاﺣﯽ سازه‌ها به‌منظور ارﺿﺎی ﺷﺮط ﻗﺮار داﺷﺘﻦ در ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد موردنظر و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺴﺘﻬﻠﮏ ﻧﻤﻮدن اﻧﺮژی ورودی ﺑﻪ ﺳﺎزه براثر زﻟﺰﻟﻪ، ﻗﺮار داﺷﺘﻦ ﺗﻌﺪاد ﺑﯿﺸﺘﺮی از ﻣﻔﺎﺻﻞ اﺧﺘﺼﺎص داده‌شده در ﻣﺤﺪوده غیرخطی ﮐﻪ در ﻣﺤﺪوده ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد موردنظر ﺑﺎﺷﺪ وﺿﻌﯿﺖ ﻣﻄﻠﻮﺑﯽ را ازنظر ﻣﺴﺘﻬﻠﮏ ﮐﺮدن اﻧﺮژی ورودی اﯾﺠﺎد ﺧﻮاﻫﺪ ﮐﺮد.
ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن می‌دهد ﺗﻮزﯾﻊ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ در ﻗﺎب II ( ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم) ﺑﺎ قاب‌های مقاوم‌سازی ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ﻓﻠﺰی به‌شدت ﺗﻐﯿﯿﺮ ﮐﺮده اﺳﺖ به‌طوری‌که اﯾﻦ ﺗﻮزﯾﻊ از ﯾﮏ ﻃﺒﻘﻪ در ﻗﺎب II ﺑﻪ ﺗﻮزﯾﻊ در سه‌طبقه اول در قاب‌های مقاوم‌سازی ﺷﺪه ﺗﻐﯿﯿﺮ ﮐﺮده اﺳﺖ.
نتیجه‌گیری
- ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ تحلیل‌های انجام‌شده و همان‌طور ﮐﻪ پیش‌بینی می‌شد ﺣﻀﻮر میاناب‌ها ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﺳﺨﺘﯽ ﻗﺎب و کاهش شکل‌پذیری می‌گردند.
- وﺟﻮد ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم، ﻧﺎﺷﯽ از ﺳﺨﺘﯽ ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب، ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺷﺪﯾﺪ رﻓﺘﺎر ﻟﺮزهای ﺳﺎزه ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﻤﺮﮐﺰ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ در ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم مشروع ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ از ستون‌های ﻃﺒﻘﻪ ﻧﺮم، ﺳﻄﺢ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﮐﺎﻫﺶ می‌یابد.
- وﺟﻮد میاناب‌ها ﺑﺎﻋﺚ ﺟﺬب اﻧﺮژی زﻟﺰﻟﻪ در ﻣﺮاﺣﻞ اوﻟﯿﻪ ﺷﺪه، اﻣﺎ مرحله‌ای ﮐﻪ ﻣﯿﺎﻧﻘﺎب ﺑﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻬﺎﯾﯽ می‌رسد به‌طور ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﺑﺎر ﺷﺪﯾﺪی ﺑﻪ ﻗﺎب اﻋﻤﺎل می‌گردد، ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﯾﺠﺎد ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮏ به‌طور ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ در اﻋﻀﺎی ﻗﺎب می‌گردد، اﯾﻦ اﻣﺮ اﺛﺮات ﻣﺨﺮب ﺷﺪﯾﺪی برسازه اﻋﻤﺎل می‌کند.
این مقاله به همت آقایان رضا باریکانی ، حسین کاظم ، محمدعلی جعفری صحنه سرایی تهیه و تنظیم شده است.
بدون دیدگاه