صفحه اصلی: http://payamomran.blogfa.com/post-17.aspx
بررسی رشد سطح عملكرد در سازه های بلند بتن آرمه مقاوم شده با مهاربند فلزی
هفتمین کنفرانس بین المللی مهندسی عمران- دانشگاه تربیت مدرس- اردیبهشت ۱۳۸۵

سهیل آل رسول _ کارشناس ارشد سازه-دانشگاه صنعتی امیرکبیر

ابوالقاسم کرامتی _ عضو هیات علمی دانشکده عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده:

تاكنون روشهای متفاوتی در جهت مقاوم سازی ساختمانهای موجود مورد استفاده قرار گرفته است ، از جمله این روشها افزایش سختی جانبی به كمك افزودن مهاربند های فلزی می باشد . مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی متعددی در خصوص مقاوم سازی قابهای بتن آرمه با مهاربند فلزی انجام پذیرفته است . با این وجود بررسی تحلیلی این روش در سازه های بلند بتن آرمه برمبنای طراحی براساس عملكرد كمتر مورد توجه بوده است .

در این مقاله بررسی ارتقاء عملكرد در ساختمان مقاوم سازی شده با این روش به عنوان هدف مطرح می باشد . بدین منظور برمبنای مطالعات مقدماتی مدلهای تحلیلی از سازه های منظم و معمول 15 و 20 طبقه بتن آرمه در دو تیپ از پلان طراحی شده است . سپس این مدلها قبل و بعد از مقاوم سازی برمبنای دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود و با روش آنالیز استاتیكی غیرخطی اصلاح شده مورد بررسی كلی قرار می گیرد .

با توجه به ارزیابی تغییر مكان نسبی طبقات ، اندركنش قاب و مهاربند به نظر می رسد هرچند این روش در کنترل جابجایی کلی و ارتقاء سصح عملکرد موثر است لیکن در مورد تغییر مكان نسبی طبقات چندان موثر ظاهر می شود. روش انتخاب نوع و توزیع مناسب مهاربندها نیز به عنوان پیشنهاد مطرح شده است .



كلید واژه: طراحی براساس عملكرد ، مقاوم سازی ، مهاربند فولادی ، آنالیز استاتیكی غیرخطی .



۱-مقدمه

طراحی براساس عملکرد به منظور قابل پیش بینی ساختن رفتار و عملکرد سازه های موجود ارائه شده است. در فرایند بهسازی یک سازه موجود ابتدا لازم است هدف بهسازی انتخاب گردد. هدف بهسازی بیانگر سطح عملکرد مطلوب در زمانی که سازه با یک تقاضای زلزله معین مواجه می گردد. در صورتیکه سازه جهت تأمین سطح عملکرد مطلوب دچار ضعف کلی باشد، با روش های مختلف باید این ضعف اصلاح گردد.

رویکردهای جدید به طراحی بر اساس عملکرد از یکسو و اهمیت پیش بینی جامع از رفتار سازه ای و غیر سازه ای ساختمان از سوی دیگر ایجاب می کند تا روش های مقاوم سازی از این منظر نیز مورد توجه ویژه قرار گیرند. با این مقدمه در این مقاله خواهیم کوشید عملکرد مهاربند فولادی جهت مقاوم سازی قاب های بتنی خمشی ویژه مورد ارزیابی قرار دهیم. انتخاب سطح خطر-2 از جهت ایجاد نیازهای لرزهای بالا و جهت مشخص شدن هرچه بهتر رفتار غیرخطی ساختمانهای بتنی بلند می باشد.

تعیین سطح عملکرد و پیش بینی رفتار سازه ها مطابق دستورالعمل های بهسازه لرزهای سازه های موجود به کمک روش استاتیکی رانشی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی انجام می پذیرد. روش تحلیل استاتیکی رانشی غیر خطی شامل دو مرحله اصلی می باشد، در مرحله اول تغییر مکان هدف تعیین می گردد و در مرحله دوم نیروهای جانبی به طور رانشی به سازه اعمال می شود، این نیرو تا دستیابی به تغییر مکان هدف ادامه می یابد. تعیین تغییر مکان هدف، علاوه بر مشخصات سازه به سطح خطر انتخابی نیز وابسته می باشد.مقایسه این تغییر مکان نهایی ، همچنین پاسخ های لرزه ای سازه در دو حالت قبل و بعد از مقاوم سازی می تواند بصورت کمی نتایج حاصل از این روش را ارایه نماید.

در تحلیل دینامیکی خطی جهت مقایسه نمودن زلزله منتج از شتاب نگاشت ها با روش استاتیکی رانشی غیر خطی و هر زلزله با دیگری مقیاس مناسبی با توجه به سطح خطر مورد نظر انتخاب گردد.



2- بیان فلسفه طراحی براساس عملکرد

توسعه دانش و رشد روز افزون توان نرم افزاری در زمینه های زلزله شناسی و مهندسی زلزله باعث گشت تا به همراه نمایان شدن ناکارآمدی روشهای موجود، محققان روش های جدیدی را برای طراحی لرزه ای ساختمانها پایه ریزی نمایند. نظر به این مهم که مقاومت لرزه ای سازه مستقیماً متأثر از دو پارامتر شکل پذیری و مقاومت می باشد، گرایش به سوی طراحی سازه ها با توجه به این موارد ، به عنوان جایگزین طراحی به روش مقاومت، مطرح گشت.

زمین لرزه های بزرگ دهه اخیر با خسارات جانی و مالی بی شمار خود باعث رشد توقعات برای بهبود روشهای طراحی لرزه ای شده اند. بی گمان یکی از مهمترین نواقص روش های متداول در آیین نامه های موجود طراحی لرزه ای، عدم توانایی برای پیش بینی رفتار سازه است. همچنین سطح بندی خطر زمین لرزه از جمله مواردی است که پیش از این مورد توجه کمتری بوده است.

هدف اصلی از مهندسی زلزله براساس عملکرد، تهیه روشهایی برای جانمایی، طراحی، ساخت و نگهداری ساختمان می باشد به طوری که این روشها بتواند عملکرد سازه را زمانیکه تحت اثر یک زلزله مشخص قرارمی گیرد، پیش بینی کنند[1]. در این روش با سطح بندی خطر زمین لرزه به کارفرما این اختیار داده می شود تا میزان خطر پذیری را برای طراح سازه انتخاب کند. از سوی دیگر با قابل پیش بینی شدن رفتار سازه با خطر پذیری معین وی می تواند نسبت به سطح کاربری و آسیب پذیری سازه خود پس از زلزله نیز تصمیم گیری نماید.

بنابراین فرایند طراحی براساس عملکرد شامل سه فرایند تعیین سطح عملکرد، سطح خطر و هدف طراحی می شود. هر سطح عملکرد شرایطی را جهت محدود کردن حداکثر خسارات وارده به سازه در اثر یک زلزله معین ارائه می نماید. سطح خطر نیز بنابر یکی از روش های احتمالاتی ویا تعیینی سطح معینی از تکانهای زمین را معرفی می نماید که با ترکیب سطح عملکرد هدف بهسازی را معرفی می نمایند. همچنین اهداف بهسازی بیانگر سطح عملکرد مطلوب هنگام رخداد زمین لرزه، با ایجاد تقاضای شدید در ساختمان مشخص می شود.



3- انتخاب سطح خطر زمین لرزه

همان گونه که در بند های پیشین عنوان شد تعیین سطح خطر یکی از سه مرحله اصلی در فرایند تعیین سطح عملکرد است، از سوی دیگر بنا بر مقدمه ذکر شده به جهت ایجاد حداکثر نیازهای لرزه ای و اطمینان از ورود سازه به مراحل غیر خطی بیشینه زلزله لحاظ شده به عنوان سطح خطر در این تحقیق مورد نظر است. بنابر تعریف هدف بهسازی و برای دستیابی به عملکرد مطلوب سازه در برابر هر سطح از زلزله، سطوح خطر معرفی می گردند. فاصله از گسل، جنس زمین، مؤلفه های زمین لرزه و بزرگای زمین لرزه از جمله عوامل مؤثر بر قدرت تخریب زمین لرزه می باشند.

در میان استانداردهای موجود جهت طراحی لرزه ای ATC40 سه سطح خطر با عناوین سطح بهره برداری (S.E.)، سطح طراحی (D.E.) و سطح حداکثر (M.E.) را معرفی نموده است. سطح حداکثر در این آیین نامه بیانگر سطحی از لرزش های زمین است که احتمال وقوع آن در 50 سال 5% می باشد.

از سوی دیگر در دستورالعمل بهسازی لرزه ای سازه های موجود ایران برمبنای FEMA-356 سه سطح خطر-1(BSE1) زلزله سطح طراحی، خطر-2(BSE 2)بزرگترین زلزله لحاظ شده و سطح خطر انتخابی را معرفی می نماید. بزرگترین زلزله لحاظ شده (MCE) در این آیین نامه رخداد زلزله با احتمال %2 در50 سال را بیان می کند[2].

3-1- سطح خطر-1
این سطح با عنوان زلزله سطح طراحی (DBE) در حقیقت معادل سطح خطر طراحی معرفی شده در استاندارد 2800 ایران نیز می باشد. این سطح رخداد زلزله با احتمال %10 در 50 سال را معرفی می کند. که در طراحی مقدماتی مدل ها که برمبنای استاندارد 2800 ایران می باشد مورد استفاده می باشد.طیف طرح استاندارد معادل این سطح از حاصل ضرب مقادیر شتاب مبنای طرح(A) و طیف بازتاب ساختمان (B) حاصل می گردد[2].

3-2- سطح خطر-2
سطح خطر-2 به عنوان حداکثر زلزله لحاظ شده (MCE) رخداد زلزله با احتمال %2 در 50 سال را معرفی می نماید. جهت تعیین سطح خطر-2 از احتمال رخداد زلزله می بایست طیفی متناسب و پهنه بندی شتاب معتبری مورد استفاده قرار گیرد. از آنجا که برای این سطح خطر نقشه پهنه بندی شتاب معتبر ارائه نشده همچنین طیف استاندارد مشخصی در دستورالعمل بهسازی لرزه ای معرفی نشده است و مبنای این تحقیق تعیین رفتار ساز های مدل تحت این سطح از خطر زمین لرزه است. می بایست طیف معتبری که برای سطح MCE تهیه شده است مورد استفاده قرار گیرد. آیین نامه ارتش سه گانه امریکا با ارائه طیف طرح خود مطابق شکل (1) سطوح خطر 1و2 را معرفی می نماید. مطابق این آیین نامه سطح خطر-1 معادل 3/2 سطح خطر-2 (MCE) می باشد [3]. بر این مبنا طیف طراحی این آیین نامه برای سطوح خطر 1و2 در شکل (2) مشاهده می گرددکه مشخصات ساختگاه آن بر مبنای ساختگاه و مقادیر

Sl و Ss برای منطقه تهران با فرض میرایی %5 معادل 75/0 و 65/1 تعیین شده است[4].



شکل 1 : طیف طرح آیین نامه Tri-Services [3]





شکل 2 : طیف طراحی برای سطوح خطر 1و2 برای منطقه تهران



4- مدل های تحقیق



ساختمان های این تحقیق با فرض طراحی براساس ویرایش دوم استاندارد 2800 ایران، با کاربری اداری و ضریب رفتار ویژه، R=10 طراحی و بررسی گردیده اند. ساختمان های مورد مطالعه دارای دو نوع پلان متقارن می باشند ، که در شکل های (3) و (4) مشاهده می شوند و هر یک از آنها در دو ارتفاع 15 و 20 طبقه مورد مطالعه قرار گرفته اند.



شکل3 : پلان نوع 1 مدل های طراحی شده





شکل 4 : پلان نوع 2 مدل های طراحی شده

مدل های مذکور پس از مرحله اول تعیین سطح عملکرد سازه بواسطه مهاربندهای فولادی در قاب های خارجی مقاوم سازی شده اند که در شکل (5) قاب های مقاوم سازی شده مشاهده می شود.شرح روش توزیع،نوع مهاربند مورد کاربرد و جزییات لحاظ شده در بند بعد ارایه می شود. با توجه به این مدل های مقاوم سازی شده در مجموع هشت مدل مطابق جدول (1) معرفی می گردند.



شکل 5 : قاب های مقاوم سازی شده (الف) S15-3 و S20-3 (ب) S15-5 (ج) S20-5



جدول 1 : معرفی مدل های طراحی شده



بارگذاری ثقلی و لرزه ای مدل های اولیه براساس ضوابط استانداردهای 519 و 2800 (ویرایش دوم) ایران انجام شده است. که سطح بهره برداری از این استانداردها مورد نظر بوده است. برای تحلیل و طراحی استاتیکی خطی از نرم افزار SAP2000، با توجه به ضوابط طراحی آیین بتن ایران (آبا) استفاده شده است.

5- روش های تحلیل
متناسب با دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود برای تحلیل سازه های بلند کاربرد دو روش تحلیل به صورت همزمان لازم می باشد که این دو، روش های استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی می باشند.

5-1- تحلیل استاتیکی رانشی غیر خطی
تحلیل استاتیکی رانشی غیر خطی روش مؤثر و سریع برای ارزیابی عملکرد سازه ها در هنگام زلزله می باشد. در این روش ابتدا با توجه به مشخصات سازه و سطح خطر انتخابی تغییر مکان هدفی برای سازه انتخاب می شود سپس سازه تا رسیدن به این تغییر مکان بوسیله بارهای جانبی رانده می شود و بار به صورت تدریجی افزایش می یابد. با این روش منحنی تغییر مکان بام در برابر برش پایه ترسیم می شود.

در مدل های طراحی شده از دو نوع توزیع بار جانبی، یکنواخت و متناسب با توزیع دینامیکی خطی استفاده شده است تا سطح عملکرد سازه ها برای سطح خطر-2 تعیین گردد.

5-2- تحلیل دینامیکی غیر خطی
تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی سازه، برمبنای سه شتاب نگاشت ناقان، نورتریج و طبس انجام شده است، که دارای محتوی فرکانسی، مدت و پریودهای غالب متفاوت می باشند. برای ایجاد همگونی و امکان مقایسه بهتر بین نتایج همچنین به جهت مقایسه شدن برمبنای سطح خطر-2 تمام شتاب نگاشت ها به PGA=0.5g همپایه شده اند.

این همپایه سازی در محتوی فرکانسی زلزله ها مؤثر نمی باشد. درشکل (6) طیف پاسخ این زلزله ها مشاهده می گردد.



شکل 6 : طیف پاسخ زلزله های استفاده شده در تحلیل



6- نکاتی از روش مقاوم سازی با بادبند
بر مبنای پژوهشهای انجام شده در خصوص مقاوم سازی با مهاربند فولادی طی سالهای گذشته پارامترهای مختلفی به عنوان عوامل موثر در کاربرد مهاربندها در مقاوم سازی قاب های خمشی بتنی مطرح شده است. عمده ترین این متغییر ها به شرح ذیل می باشد :

الف- جزئیات مناسب اتصالات

ب- نوع بادبند از نظر هم محور یا برون محوریت

ج- نوع بادبند از نظر فرم (X ، V، K ، پس کشیده و . . . )

د‌- ضریب لاغری المان های مهاربند

ه‌- قابها با ستون ضعیف و تیر قوی که مهاربند به آنها اضافه می شود.

با توجه به اینکه برخی از این موارد خود محور پژوهشهای مفصلی می باشند، انتخاب چند پارامتر از میان موارد فوق مورد توجه در این مقاله بوده است. بررسی جزئیات مناسب اتصال مهاربند به قاب بتنی در حالت کلی نیاز به پژوهشهای آزمایشگاهی دارد و می تواند به کمک تحلیل های بسیار دقیق در یک یا چند قاب بررسی شود. بنابراین نتایج حاصله بدون اثر دادن جرییات اتصالات حاصل شده که آن خود موضوع تحقیقی جداگانه است. با توجه به قاب های طراحی شده برای مدلهای چهارگانه متغیر تیر قوی- ستون ضعیف نیز موضوع اصلی مورد بررسی نخواهد بود، لیکن بررسی تاثیرات دوران مفاصل تیری وستونی در دو حالت قبل و بعد از مقاوم سازی می تواند راهنمایی خوبی در میزان تاثیر مهاربندها ارایه نماید.

از جمله پژوهشهای انجام شده در مورد مقاوم سازی مطالعات پینچرا (1992) و ساگانو (1989) با مقایسه طرح های مختلف مهاربندی تأکید بیشتری بر مهاربند ضربدری داشته اند. ساگانو در نتیجه این مقایسه مهاربند ضربدری را انتخاب می نماید [5].

مهاربند ضربدری از جمله مهاربندهای درون محور می باشد. متغییر دیگری مورد بررسی ، ضریب لاغری است که در گام اول مهاربندهای ضربدری با (نصف برش پایه استاتیکی) و ضریب لاغری مجاز در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران طرح گردید، سپس این مقدار برای ضرایب لاغری کوچکتری مجدداً مورد بررسی قرار گرفت.

بادوکس و جیرسا (1990) نیز موضوع لاغری را مورد توجه قرار داده اند و برای محدود کردن کمانش غیر ارتجاعی نسبت لاغری بادبند ها را پایین نگاه داشتند [6]. ناطقی الهی (1378) نیز در پایان نامه ای با عنوان "بررسی رفتار غیرخطی و تعیین ضریب رفتار سازه های بتنی قاب خمشی مقاوم شده با مهاربند ضربدری" توصیه نموده است که ضریب لاغری زیر 80 انتخاب شود[7] با این وجود به جهت اجتناب از خطای عددی و نرم افزاری همچنین کاهش شوک وارده به سازه در اثر جاری شدن همزمان مهاربندها در این مقاله حداقل لاغری مجاز مورد کاربرد قرار گرفته است.

7- نتایج تحلیل در مدل اولیه
ابتدا مدل ها پیش از مقاوم سازی مورد تحلیل قرار گرفته اند. کاربرد دو روش تحلیل فارغ از افزودن دقت در نتایج این امکان را فراهم آورده است که نتایج مربوط به تغییر مکانها، تغییر مکانهای نسبی بین طبقات و سطح عملکرد بین آنها مقایسه گردد.

7-1- نتایج تحلیل استاتیکی رانشی غیر خطی در مدل اولیه
با استفاده از روش ضرایب تغییر مکان ارائه شده در دستورالعمل FEMA-356 [8] تغییر مکان هدف برای هر سازه در سطح خطر 2 تعیین شده است. در شکل (7) منحنی Pushover برای مدل F20-3 مشاهده می شود. بر مبنای معیارهای پذیرش این روش، سازه های اولیه تنها سطح آستانه فرو ریزش را تأمین می نمایند. از آنجا که در تمامی مدل ها، تیرها خصوصاً در طبقات پایینی و میانی از محدوده LS (Life Safety) خارج شده به محدودهCD (Collapse Prevention) وارد می گردند، کاهش شدید سختی و افت مقاومت در نزدیکی تغییر مکان هدف مشاهده می شود. در جدول (2) وضعیت تشکیل مفاصل پلاستیک و سطح عملکرد مطابق معیارهای نرم افزار مشاهده می گردد.








شکل7: منحنی Pushover برای سازهF20-3 برای توزیع یکنواخت بار جانبی



7-2- نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی در مدل اولیه
کاربرد روش دینامیکی غیر خطی با توجه به بررسی رفتار مدل در برابر زلزله های مختلف درک بسیار مفیدی از پاسخ سازه ارائه خواهد کرد. ضمن اینکه معایبی چون بررسی یک چهارم سیکل بارگذاری که در روش استاتیکی رانشی غیر خطی مشاهده می شود، در این روش وجود ندارد.

در شکل ( پاسخ تغییر شکل سازهF20-3 مشاهده می گردد. در حین تحلیل خصوصاً طی زلزله های طبس و نورتریج با مدت لرزه شدید بیشتر، بعضاً سازه ها دچار ناپایداری می گردند. این ناپایداری به جهت تشکیل نسبتاً زیاد مفاصل در مرحله پلاستیک است که در این زمان تحلیل تاریخچه زمانی قطع می گردد.

جهت مقایسه رفتار کلی سازه ها در حین زلزله با سطحی از عملکرد، نتایج کنترل شونده توسط نیرو بیانگر کفایت مقاطع ستون ها در نیروهای محوری و مواردی از شکست در تیرها می باشد. در مورد نتایج کنترل شونده با دوران، تشکیل مفاصل زیاد خصوصاً در تیرها بیانگر این مهم است که باتوجه به تغییر مکان های بزرگ و دائمی مدل ها در مرحله ناپایداری بوده سطح آستانه فرو ریزش را تأمین نمی نماید.



شکل 8: پاسخ تغییر شکل در سازه F20-3



جدول 2 : وضعیت تشکیل مفاصل پلاستیک و سطح عملکرد سازه F20-3



8- نتایج تحلیل در سازه ها ی مقاوم شده با مهاربند فولادی
از جمله روش های سریع و مؤثر در مقاوم سازی قاب های خمشی بتن مسلح استفاده از مهاربند فلزی می باشد. اندرکنش قاب و مهاربند باعث می شود که این روش در سازه های کوتاه، متوسط و بلند پاسخهای متفاوتی را از نظر تقویت سختی و افزایش شکل پذیری ارائه نماید.

هر چند که این سیستم دوگانه هنگامی که برای یک برش پایه خاص طراحی شود در مقایسه با سیستم منفرد قاب خمشی قابلیت شکل پذیری بیشتری دارد لیکن این شکل پذیری بیشتر در سازه های کوتاه نمایان تر است [9].

8-1- تحلیل استاتیکی رانشی غیر خطی مدل مقاوم شده
با توجه به تغییر مشخصات مدی و پریودهای اصلی سازه در اثر مقاوم سازی بوسیله مهاربندهای فولادی می بایست تغییر مکان هدف هر سازه مجدداً تعیین گردند. با تعیین این تغییر مکان هدف کاهش %40- %25مشاهده می گردد. درشکل (9) منحنی Pushoverسازه S20-3 آورده شده است. افزایش برش پایه در ازای کاهش تغییر مکان هدف در این شکل قابل توجه است. در جدول (3) وضعیت تشکیل مفاصل پلاستیک و سطح عملکرد سازه های مقاوم شده مطابق معیار نرم افزار نشان داده شده است.





شکل 9 : منحنی Pushover برای سازهS20-3 برای توزیع یکنواخت بار جانبی



مطابق نتایج در این تحلیل سطح عملکرد سازه ها به سطح ایمنی جانی ارتقاء یافته است که با بررسی معیارهایی چون جابجایی نسبی بین طبقات این نتیجه مورد ارزیابی بیشتر قرار می گیرد.



جدول 3 : وضعیت تشکیل مفاصل پلاستیک و سطح عملکرد سازه در S20-3



8-2- تحلیل دینامیکی غیرخطی در مدل مقاوم شده
با استفاده از شتاب نگاشت های ناقان، نورتریج و طبس، سازه های مقاوم شده تحلیل شده اند و ماکزیمم مقادیر حاصله در این مرحله جهت تعیین نهایی سطح عملکرد انتحاب شده اند. در شکل (9) مقایسه از تغییر مکان دینامیکی غیر خطی به ازای هر زلزله با روش استاتیکی رانشی انجام شده است. تشکیل مفاصل پلاستیک در مدل ها به ترتیب در مهاربندها، تیرهای رابط و سپس در تیرهای قاب های مهار نشده می باشد. همچنین نتایج در این روش دستیابی به سطح عملکرد ایمنی جانی را تأیید می نماید.

8-3- نتایج تغییر مکان نسبی طبقات



در این بخش ضمن مقایسه دو روش دینامیکی غیر خطی و استاتیکی رانشی غیر خطی با توجه به نتایج حاصل از جابجایی نسبی طبقات رفتار سازه پیش و پس از مقاوم سازی بواسطه مهاربند مورد توجه قرار می گیرد.





شکل 10 : نمودار نسبت تغییر مکان نسبی برای مدل F 15-5 S,



شکل (11) : نمودار نسبت تغییر مکان نسبی برای مدل F 20-5 S,

9- نتیجه گیری
نتایج حاصله از بررسی های این تحقیق عبارتند از :



1- انتخاب سطح خطر-2 و متناسب آن PGA=0.5g برای شتاب نگاشت ها، این امکان را فراهم آورد تا رفتار سازه های طراحی شده بر مبنای استاندارد 2800 (ویرایش دوم) ایران در سطوح بالاتر از زلزله طراحی مورد ارزیابی قرار گیرند. مطابق نتایج حاصله، سازه های بلند بتن مسلح با قاب خمشی ویژه در بیشینه زلزله محتمل (معادل 2 درصد در 50 سال) در محدوده عملکرد آستانه فرو ریزش قرار می گیرند.
2- با توجه به بررسی های انجام شده همه مدل ها پس از مقاوم سازی با مهاربند فولادی ارتقاء سطح عملکرد می یابند. مدل ها پس از مقاوم سازی حداقل سطح عملکرد ایمنی جانی را تأمین می نمایند. این ارتقاء حاصل کنترل تغییر مکانهای بتن مسلح است. سختی جانبی حاصل از کاربرد مهاربندهای فولادی در قاب های شکل پذیر افزایش بیشتری می یابد.
3- بنابر نتایج حاصله روش مقاوم سازی با مهاربند فولادی در سازه های بلند، جهت کنترل جابجایی نسبی طبقات در محدوده مجاز، دچار ضعف نسبی می باشد.
4- مقایسه نتایج بین دو مدل 20 طبقه نشان می دهد که افزودن بادبندها در قاب به صورت کلی نمی تواند شکل پذیر و سطح عملکرد سازه را ارتقاء دهد. هر چند که این نتیجه از ضعف تیرها و اعضای اتصالی متأثر است. بنابراین اگر تمهیدات لازم جهت تقویت این اعضا صورت پذیرد، می توان بهبود نتایج را انتظار داشت.
5- از بررسی های انجام شده بر روی مفاصل به نظر می رسد که تأثیر مهاربندهای در دوران ستون ها بیش از تیرها باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که این روش جهت مقاوم سازی سازه ها با ستون ضعیف و تیر قوی عملکرد مناسبی را از خود نشان دهند.
10- مراجع

1. Hamburger, R.O., “A Framework for Performance-Based Earthquake Resistive design”, NISEE: National Information Service for Earthquake Engineering, 1997.

2.دستور العمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران،1381.

3. Tri-Services (TI809-04): Seismic Design for Building Prepared U.S. Army Corps of Engineers.

4. حسین هاشمی، ب. و عظیمی، ا.، "بررسی عملکرد ساختمانهای بتنی قاب خمشی با اهمیت زیاد طراحی شده براساس 2800 ایران در مقابل زلزله های MCE و DBE "، پژوهشنامه زلزله شناسی و مهندسی زلزله، شماره 2، 1383، صفحه 2تا 10.

5. تسنیمی، ع.، "مقاوم سازی قاب های بتن مسلح به کمک بادبندهای فولادی"، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، ایران،تهران، 1379.

6. Goel, S.C. and Lee, H.S., “Seismic strengthening of Structures by Ductile Steel Bracing System”, Proceedings of Fourth U.S. National Conference on Earthquake Engineering, Vol. 3, Palm Springs, California, 1990, pp. 323- 331.

7. پورقبادی، ب. و ناطقی الهی، ف.، "بررسی رفتار غیرخطی و تعیین ضریب رفتار سازه های بتنی قاب خمشی، مقاوم شده با بادبند ضربدری"، پایان نامه کارشناسی ارشد، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، 1378.

8. FEMA-356, “Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings”, Prepared by the American Society of Civil.

9. Maheri, M.R. and Akbari, A., “Seismic behavior factor, R, for Steel X- braced and Knee - braced

RC buildings”, Engineering Structures, 2002, Vol. 25, pp. 1505- 1513.



در صورت تمایل به دریافت نسخه کامل مقاله (همراه با اشکال و نمودارها) به email زیر: پيغام ارسال کنيد:
soheil_ale@yahoo.com