دانلود پایان نامه

این سیستم ها بدون افزایش قابل توجهی در سختی مقاومت جانبی آن را افزایش می دهند و تاثیر منفی ای روی فضای داخلی سازه ندارند. اشکال این سیستم ها در عدم سازگاری تغییر مکان جانبی آنها است. چون معمولاً قبل از رسیدن به حداکثر مقاومت، تغییر شکل جانبی زیادی داشته که ممکن است سازه اصلی نتواند آن را تحمل کند]12.[
ث- میانقاب ها
این سیستم هم سختی سازه را افزایش می دهد و هم باعث افزایش مقاومت ساختمان در برابر بارهای جانبی می گردد وجود دیوار آجری در داخل قابها از جابجایی قاب در صفحه خود جلوگیری کرده و در نتیجه بخشی از نیروی جانبی وارد به قاب به میانقاب منتقل می گردد. به طور کلی می توان گفت که اندرکنش قاب با میانقاب موجب افزایش سختی و مقاومت از یک سوافزایش نرمی (انعطاف پذیری) میانقاب از سوی دیگر می شود. نکته ای که در خصوص این سیستم می بایست رعایت گردد پایدار کردن آنها در برابر پرتاب خارج از صفحه می باشد. زیرا یکی از خطرناک ترین حالتهای شکست میانقابها در هنگام وارد شدن نیروی زلزله، پرتاب عرضی( پرتاب به خارج از صفحه خود) آنهاست که موجب تغییر ناگهانی خواص دینامیکی سازه و از دست رفتن سختی و مقاومت جانبی می گردد]14.[
2-3-3- افزایش شکل پذیری
یکی از اشکالات اصلی سازه ها و بخصوص سازه های قدیمی تر کمبود شکل پذیری آنهاست. در ادامه به چند روش افزایش شکل پذیری اشاره شده است]12.[
الف- محصور کردن
بادور پوشانی ستون های بتنی ترد می توان شکل پذیری آنها را افزایش داد. پوشش جانبی باید صلبیت کافی داشته باشد و از این نظر پوششهای دایره ای و بیضی شکل مناسب ترند]12.[
ب- تقویت ستون
بسیاری از قابهای قدیمی دارای تیرهای فوق و ستون های ضعیف تر هستند که می تواند موجب ایجاد مکانیسم خرابی تک طبقه شود. در این حالت اکثر تغییر مکان جانبی سازه در یک طبقه ایجاد می شود و تغییر مکان مجاز جانبی کلی سازه کم خواهد بود. با تقویت ستون ها این مکانیسم تغییر نموده و سازه قابلیت تغییر شکل جانبی بیشتری خواهد داشت البته باید توجه داشت که تقویت ستون بگونه ای که جلوی ایجاد مکانیسم تک طبقه را بگیرد عملاً مشکل خواهد بود و همچنین اتصال تیر و ستون نیز باید تقویت گردد. ضمناً باید توجه داشت که خیلی از قابهای طرح شده قدیمی جهت تحمل همان معکوس شونده طراحی و اجرا نشده اند و بنابراین تقویت ستون شکل پایداری آنها را چندان افزایش نمی دهد]12.[
2-3-4- کاهش سختی موضعی
با این روش می توان از برخی مدهای نامطلوب خرابی جلوگیری کرد و خرابی را به نقاطی که از نظر عملکرد کلی سازه کمتر ضروری هستند سوق داد به طور مثال وجود دیوارهای پر کننده در برخی قسمتهای قاب سختی زیادی را ایجاد می کندو می تواند باعث ایجاد مکانیزم خرابی ستون کوتاه در دیوارهای پیرامونی شود ایجاد درز بین این دیوارها و ستون که ضمناً بسیار کم هزینه است می تواند تا حد زیادی شکل پذیری و عملکرد سازه را بهبود بخشد]12.[
2-3-5- تغییر کاربری سازه
با تغییر کاربری سازه می توان نیاز لرزه ای آن را کاهش داد از جمله می توان امکان جرم سازه را کاهش دادکاهش جرم سازه باعث، کاهش نیروهای اینرسی ناشی از زلزله و کاهش نیاز تغییرمکان سازه می گردد کاهش جرم سازه با حذف اجرای غیر سازه ای سنگین و در نهایت با برداشتن یک یا چند طبقه از ساختمان امکان پذیر است البته معمولاً اثر کاهش جرم بر اثر برداشتن اجزای داخلی و غیر سازه ای نیاز نیست وبرچیدن طبقات سازه نیز به علت کاهش سطح مفید سازه چندان مورد توجه نخواهد بود همچنین با تغییر کاربری ساختمان به نوع اهمیت کمتر می توان نیاز لرزه ای آن را پایین آورد]12[.
2-3- 6-روش ارزیابی بر اساس عملکرد
دیدیم که مقاومت یک معیار ناکافی برای کنترل طراحی لرزه ای است زیرا اغلب سازه ها در زلزله قوی تسلیم شده و وارد ناحیه خمیری می گردند. بنابراین طراحی برای یک نیروی معین بی معناست زیرا در حوزه خمیری حداکثر نیروی وارد برسازه با مقاومت تسلیم آن برابر است در نتیجه نیروی زلزله طرح عملا تابعی از خواص سازه است و نه زلزله، از این رو نیروی زلزله برای سازه هایی که مطابق آیین نامه طرح شده باشند با مقاومت تسلیم آنها برابر است. چنین نیرویی را می توان نیروی اسمی زلزله نامید. بدن ترتیب اولاً ضریب اطمینان طراحی برابر یک خواهد بود ومطابق تعاریف متداول سازه فاقد حاشیه ایمنی (ضریب اطمینان بالاتر از یک) است و ثانیا مشخص نیست که معیار واقعی برای تعیین نیروهای طراحی در اصل چه بوده است.
در دو دهه آخر قرن بیستم تلاش گسترده ای توسط محققان به منظور یافتن معیارهای منطقی تر برای کنترل لرزه ای آغاز گردید که تا این زمان ادامه یافته است. در این تلاش ها سعی شده است که مقاومت و تغییر شکل سازه با هم و بصورت توأمان در معیار بارگذاری گنجانده شوند که یک نمونه از آن آیین نامه زلاندنو است که دیدید نیروی زلزله بصورت تابعی از ظرفیت شکل پذیری سازه در نظر گرفته می شود. در واقع، طراحی بر اساس ضوابط آیین نامه مزبور به طور صریح تضمین می کند که تغییر شکل در زلزله از حد مشخصی تجاوز ننماید.
با توجه به توضیحات داده شده، تعاریف زیر ارائه می گردد:
-ظرفیت : مقاومت نهایی یک عضو سازه ای
-منحنی ظرفیت : نمودار برش پایه ساختمان در مقابل تغییر مکان جانبی بام. این نمودار منحنی بار افزون نیز نامیده می شود.
-تقاضا: نمایشی از حرکات زمین زلزله ای که ساختمان تحت اثر آن قرار می گیرد. در تحلیل بار افزون تقاضا به وسیله تخمین تغییر مکان یا جابجای جانبی نشان داده می شود.
-خطر پذیری لرزه ای: درجه و سطحی از حرکات زمین در یک ساختگاه و برای زلزله مورد نظر در بیشتر آیین نامه ها سه سطح خطر پذیری لرزه ای به صورت زیر تعریف می شود:
زلزله بهره برداری (SE): زلزله ای با احتمال وقوع 50% در 50سال.