معيار محاسبه نيروي زلزله براي ساختمان در آيين نامه 2800 مقدمه: ويرايش دوم آيين نامه 2800 در آذر ماه سال 78 ارائه گرديده است . بعد از انتشار اين ويرايش افراد متخصص و صاحبنظران زيادي در اين مورد اظهار نظر كرده اند . موارد بسياري اشاره شده و نكات زيادي نيز به نقد و بررسي گذاشته شده است . يكي از موارد موجود كه متاسفانه در آيين نامه به درستي بيان نگرديده و كاربران آيين نامه را گمراه م ي كند بحث و ملزومات آن است . در اين مقاله سعي برآن شده تا با بيان چند نكته به روشن تر شدن موضوع پرداخته تا « سطوح عملكرد » مهندسان طراح با ديد بازتري از آيين نامه استفاده كنند. آنچنانكه مي دانيم برآورد يا پيش بيني نيروي وارد برسازه از سوي زمين در هنگام زلزله كه به واقع به طور يك تغييرمكان ناگهاني و با سرعت زياد به سازه اعمال م ي شود و اثر آن بر سازه به صورت يك نيرو ي ماند يا اينرسي پديدار مي شود به بررسي ميزان خطر هر زلزله يا احتمال وقوع آن در يك بازه زماني خاص و نيز ميزان خطر پذيري سازه دارد. بر اين اساس با تعريف سطوح مختلف خطر و نيز دور ه هاي بازگشت هر زلزله كه به صورت آماري و تحق يقاتي بدست مي آيد و همچنين عمر مفيد متوسط سازه، سطوح خطر و يا احتمال وقوع زمين لرزه مشخص مي شود. سپس با بيان انتظار ما از عملكرد يك سازه در هنگام وقوع زمين لرزه و نيز بعد از آن، سطوح عملكرد و پيش بيني ما از رفتار سازه نمايان شده، مباني طرح و محاسبه نيروهاي زلزله منتج خواهد گرديد. حال در اينجا به ذكر چند تعريف و سپس توضيح آنها خواهيم پرداخت: (SEISMIC HAZRAD) -1 سطوح خطر زلزله دوره 475 ساله) ) (MPE) الف: سطح خطر 1 ( آيين نامه 2800 ) يعني زلزله اي با خطر (يا احتمال وقوع) 10 % در 50 سال دوره 2500 ساله) ) (MCE) ب: سطح خطر 2 يعني زلزله اي با خطر (يا احتمال وقوع) 2% در 50 سال روش محاسبه دوره بازگشت با احتساب درصد احتمال وقوع: 10% :احتمال وقوع زلزله =1-e^(-50/T) 􀃆 T= 475 سال دوره بازگشت زلزله در طول 50 سال عمرسازه 475 1/475=0.0021(APE)􀃆 50*0.0021=0.105~ احتمال وقوع در طول 50 سال % 10 500 سال ) ) سازه ها زلزله اي با دور ه بازگشت 475 « اقتصادي » آنچنانكه مشخص شده فرض آيين نامه براي طراحي ايمن و و احتمال وقوع 10 % در عمر مفيد سازه ( 50 سال) است. (PERFOMANCE) -2 سطوح عملكرد اين سطوح عبارتند از: Operational (O) 1-2 خدمات رساني بي وقفه (بدون وقفه در بهره برداري از ساختمان و تنها ايجاد خرابي هاي جزئي) Immediate Occupancy (IO) 2-2 قابليت استفاده بي وقفه (ايجاد خرابي جزئي اما با حفظ قابليت بهره برداري) Life Safety (LS) 3-2 ايمني جاني (خسارتهاي جاني وجود نداشته اما اعضاي سازه اي آسيب م يبيند) Collapse Prevention (CP) 4-2 آستانه فروريزش (خرابي گسترده ساختمان؛ ولي بدون فروريختن كلي، خسارت جاني ممكن است وجود داشته باشد) 10 % در 50 سال ) و همچنين سطح عملكرد ) فرضيه آئين نامه 2800 براي محاسبه نيرو (خطر) زلزله، سطح خطر زلزله 1 براي سازه اي با اهميت CP براي سازه هاي با اهميت متوسط و LS ، براي سازه هاي با اهميت زياد IO سازه ها سه دسته ي كم مي باشد. شتاب زمين براي مناطق مختلف از LS با اين احتمال و براي زلزل ه اي با دوره بازگشت 475 سال و سطح عملكرد 0,2 در نظر گرفته شده است . g 0,35 تا g و يا كاهش آن براي سازه ه اي با اهميت IO آيين نامه 2800 براي افزايش سطح عملكرد سازه ه اي با اهميت زياد به كم، ضريبي به ن ام ضريب اهمي ت تعريف كرده است كه به ترتيب برابر 2ر 1 و 8ر 0 مي باشد كه به عنوان مثال براي و افزايش 20 % آن، به عبارتي كارايي اين دسته از ساختمانها را بالاتر برده A سازه هاي با اهميت زياد با ضرب اين عدد در به طوري كه در زلزله هايي كه سازه هاي متوسط آسيب ساز ه اي مي بينند اين دسته از سازه ها تا حدي كمتر آس يب ديده و تا 1.2 ) آسيب ساز هاي ببينند. A) حدي عملكرد خود را حفظ كنند و يا به بياني ديگر در زلزله هاي بزرگتري در اينجا ذكر يك مطلب مهم جلوه مي كند: در آيين نامه 2800 ذكر شده كه در مناطق با خطر نسبي زياد وخيلي زي اد براي سازه ه اي ضروري از دسته ابنيه با اهميت زياد با يد از سيستم هاي ويژه با شك ل پذيري زياد استفاده كرد و در ادامه ضرايب رفتار اين نوع سازه ه ا را اغلب بين %20 تا 50 % بيشتر از ضرايب رفتار سازه هاي معمولي و متوسط معرفي م يكند. الف: هدف از اجبار در اين مب حث تعين شكل پذيري بالا براي استهلاك بيشتر و پايداري بالاتر سازه در برابر زلزله هاي « تلفات و خسارات بالا » بزرگتر بوده است تا چنانچه آنچه كه اتفاق مي افتد بيشتر و بزرگتر از محاسبات ما شود از خرابي و جلوگيري شود و همچنين رفتار سازه در طول يك زلزله مخرب و غير قابل پيش بيني مطلوب بوده ، در صورت عدم عملكرد برخي قسمتها ، سازه با شكل پذيري بالا باز هم مانع از خرابي زود هنگام سازه شود؛ ولي با برداشت غلط از ضريب نتيجتاً نيروي زلزله طرح يك سازه مشابه با .C=ABI/R رفتار اين قبيل سازه ها ما با كاهش نيروي زلزله موا جه هستيم به سازه القا R درجه اهميت زياد ، كمتر از همان سازه با درجه اهميت متوسط و يا حتي كم خواهدشد و ما با افزايش 1 نيروي زلزله را با مق اومت و سختي جذب كرده (تحليل وطراحي ابعاد برمبناي اين ن يرو انجام /R كرده ايم كه تنها نيروي زلزله را با شكل پذيري و اضافه مقاومت و در حقيقت با تشكيل مفاصل پلاستيك متعدد و (R-1)/R مي گيرد!) و تغيير مكانهاي غيرخطي بزرگ مستهلك كند. در واقع نيروي زلزله دو سازه يكسان با شكل پذير ي هاي متفاوت تقريبا با هم برابر است ولي در يك سازه شكل پذير اكثر نيرو با شكل پذيري و رفتار غير خطي مستهلك شده و در سازه ديگر با سختي ، مقاومت در برابر زلزله صورت تنها 10 % نيروي زلزله براي تحليل و طراحي ابعاد مقاطع اعضاي سازه اي R= مي پذيرد. به طور مثال براي يك سازه با 10 منظور مي شود و فرض بعدي بر اين قرار مي گيرد كه با رعايت موارد و شرايط شكل پذيري ، سازه خواهد توانست (يا بايد مغاير بوده و (LS) بتواند) 90 % نيروي زلزله را مستهلك كند ! اين عمل در يك سازه با سطوح عملكرد بالاتر از ايمني جاني ضوابط شكل پذيري و كنترل هاي تغيير مكانها نيز اغلب ناكافي و نا كارآمد مي نمايد، چنانچه به طور مثال در يك سازه بيمارستاني كه جدا از مسئله تلفات بالا عملاً سازه نيروي زلزله را با تغيير شكل و مكانيزم شدن بسياري از اعضا متحمل شده است، نمي توان عملكرد بي وقفه را انتظار داشت. ب : آيين نامه 2800 براي جبران اين نقيصه با استفاده از ضريب اهميت 2ر 1 براي سازه هاي با اهميت زياد سعي بر اين بالا برده و يا به عبارتي با افزايش نيروي زلزله و يا كاهش IO داشته است تا سطوح عملكرد اين سازه ها را تا سطح توان سازه را در مقابله با زلزله بالا ببرد. R 20 درصدي حال در اينجا بايد اشاره كرد كه دسته بندي سطوح عملكر د برخي مراكز و سا زه ها كه در آيين نامه 2800 از آنها به عنوان بناهاي ضروري نام برده شده است و اهميت آنها نه فقط به علت تلفات جاني بالا بوده كه با بالا بردن نيروي زلزله آن از خرابي سريع و آسانتر آن جلوگيري كنيم ، بلكه اين مراكز بايد بعد از حادثه تبديل به پايگاهاي امداد ونجات شوند. ازاين رو، اين دسته از سازه ها با مراكز تجمع مردم كه در هنگام زلزله تخليه شده و ارزش كاربري خود را از دست بالا Operational (O) مي دهند متفاوت هستند، لذا بايد سطوح عملكرد اين سازه ها تا سطح خدمات رساني بي وقفه برده شود . براي اين م نظور پيشنهاد م ي گردد يك ضريب ضرورت (از 1ر 1 تا 2ر 1) علاوه بر ضريب اهميت سا زه ه اي با درجه اهميت زياد در نظر گرفته شود تا از ميزان خرابي اعضاي سا زه اي و غير ساز ه اي كاسته شده قابليت بهره برداري بي وقفه از اين مراكز ميسر شود. به روش ديگر در اين سازه ها بايد قيد لزوم استفاده از سازه هاي با شكل پذيري بالا ، تنها در رعايت ضوابط شكل پذيري از مثلاً متوسط به ويژه R لحاظ گردد و براي منظور نمودن هردو اثر ضريب اهميت و ضريب ضرورت، از افزايش مقدار صرف نظر شود.__  
موضوعات مرتبط: عمران-زلزله
برچسب‌ها: آيين نامه 2800