مقاله درباره مقاوم سازی و مدل سازی

دانلود پایان نامه

3-16- توزیع بار جانبی
بر اساس FEMA-356 و دستورالعمل بهسازی توزیع بار جانبی روی مدل سازه باید تا حد امکان شبیه آن چه هنگام زلزله رخ خواهد داد، باشد و حالت‌های بحرانی تغییر شکل و نیروهای داخلی را در اعضا ایجاد کند. به همین دلیل باید حداقل دو نوع توزیع بار جانبی به شرح زیر روی سازه اعمال شود.
– توزیع نوع اول:
به عنوان توزیع نوع اول باید بار جانبی به یکی از سه روش زیر محاسبه و بر مدل سازه اعمال شود. برای سازه‌هایی که دارای زمان تناوب اصلی بزرگ تر ازیک ثانیه هستند فقط می‌توان از روش سوم این نوع توزیع بار استفاده کرد.
در صورت انتخاب این توزیع، توزیع نوع دوم باید از یک نوع یک نواخت انتخاب شود.
1- توزیع متناسب با توزیع بار جانبی در روش استاتیکی خطی، از این توزیع هنگامی می‌توان استفاده کرد که حداقل %75 جرم سازه در مورد ارتعاشی اول در جهت مورد نظر مشارکت کند در صورت انتخاب این توزیع توزیع نوع دوم باید از یک نوع یک نواخت انتخاب شود.
2- توزیع متناسب با شکل مود اول ارتعاش در جهت مورد نظر، از این توزیع هنگامی می‌توان استفاده کرد که حداقل %75 جرم سازه در این مود مشارکت کند.
3- توزیع متناسب با نیروهای جانبی حاصل از تحلیل دینامیکی خطی طیفی، برای این منظور تعداد مودهای ارتعاشی مورد بررسی باید چنان انتخاب شود که حداقل %90 جرم سازه در تحلیل مشارکت کند.
– توزیع نوع دوم
به عنوان توزیع نوع دوم باید بار جانبی به یکی از دو روش زیر محاسبه و بر مدل سازه اعمال شود.
1- توزیع یکنواخت که در آن بار جانبی متناسب با وزن هر طبقه محاسبه می‌شود.
2- توزیع متغییر که در آن توزیع بار جانبی بر اساس وضعیت رفتار غیرخطی مدل سازه در هر گام افزایش بار با استفاده از یک روش معتبر تغییر داده می‌شود.
در تحلیل استاتیکی خطی اثر هر دو دسته از بارها جداگانه محاسبه شده و با استفاده از اصل جمع آثار قوا، اثر هم زمان آنها برآورد می‌گردد. در تحلیل‌های غیرخطی این امکان وجود ندارد، لذا برای هر ترکیب بار مختلف باید مراحل تحلیل به طور کامل تکرار شود. توزیع بار جانبی ناشی از زلزله، تابع مشخصات دینامیکی سازه و رفتار غیرخطی آن است و در طول زلزله تغییر می‌کند. توزیع بار جانبی، باعث تغییر در توزیع نیروها و تغییر شکل‌ها در اجزای سازه می‌شود، به گونه‌ای که برای مجموعه‌ای از اجزای سازه یک توزیع بار و برای مجموعه‌ای دیگر ممکن است توزیع دیگری حالت بحرانی شود. براساس معیارهای FEMA-356 و دستور العمل بهسازی برای یافتن حالت‌های بحرانی بیشتر باید حداقل دو توزیع بار جانبی به مدل اعمال گردد. به این ترتیب انتظار می‌رود که اکثر حالت‌های بحرانی بررسی شود. از آنجا که در هر سازه‌ای احتمال چند مود خرابی مختلف وجود دارد، لازم است توزیع بار جانبی به گونه‌ای انتخاب شود که بحرانی‌ترین مود خرابی مورد بررسی قرار گیرد.
3-17- مشخصات کلی سازه‌ها
3-17-1- سازه‌های مورد مطالعه
در این پژوهش سازه‌های 1، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14 و 15 طبقه با تعداد دهانه‌های 1 و 3 مدل سازی شده است. این سازه‌ها براساس ضوابط شکل پذیری متوسط طبق مبحث ششم [15] بارگذاری و سپس به وسیله آئین نامه آبا [16] و مبحث دهم[17] و آئین نامه 2800[10] طراحی شده‌اند. لازم به ذکر است که این سازه‌ها برای 0.3C (C ضریب زلزله) طراحی شده‌اند و بعد از آن طبق دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها به مقاوم سازی آنها توسط بادبند برای 100 درصد نیروی زلزله، مبادرت شده است. سازه‌های مذکور در منطقه با خطر زلزله پذیری زیاد در نظر گرفته شده‌اند. این سازه‌ها دارای ارتفاع طبقات 3.20 متر و دهانه‌های 4 متر می‌باشند که عرض باربر آنها نیز 4 متر در نظر گرفته شده‌ است. در زیر مشخصات بارگذاری ثقلی و لرزه‌ای و مشخصات مصالح مورد استفاده بیان شده است (جداول 3-20، 3-21 و 3-22).
جدول 3-20) محاسبه ضرایب زلزله [10]
No. Story
T
B
C
0.3 C
1
0.1675
2.5
0.1073
0.0322