مروری بر روشهای تحلیلی و معیارهای پذیرش دستورالعمل مقاوم سازی

مروری بر روشهای تحلیلی و معیارهای پذیرش دستورالعمل مقاوم سازی

در این فصل به مروری بر ضوابط کلی تحلیل ، روشهای تحلیل اعم از روشهای خطی استاتیکی ، خطی دینامیکی ، غیر خطی استاتیکی و غیر خطی دینامیکی و معیارهای پذیرش اعضا در هر یک از این روشها از دید دستورالعمل مقاوم سازی می پردازیم . در این بخش روشهای خطی استاتیکی و دینامیکی بصورت مشروح و روشهای غیر خطی بصورت گذرا ذکر می شود .

3-1- ضوابط کلی تحلیل  

در این بخش به بررسی ضوابط کلی تحلیل شامل ضوابط خاص مدلسازی ، رفتار اجزای سازه ، پیچش ، اثراتP – Δ ، اثر همزمانی مؤلفه های زلزله ، ترکیب بارهای جانبی و واژگونی می پردازیم .

3-1-1- مدلسازی  

3-1-1-1- فرضیات اولیه  

سازه باید به صورت سه بعدی مدلسازی شود . در موارد ذکر شده در این بخش برای تحلیل های غیر خطی می توان از مدل دو بعدی نیز استفاده نمود . در صورتی که سازه دارای دیافراگم صلب باشد و اثرات پیچش در سازه مطابق بخش (3-1-2 ) ملحوظ شده باشد از مدل دو بعدی در تحلیلهای غیر خطی می توان استفاده کرد . هنگامی که سازه در تحلیل های غیر خطی دو بعدی مدل می گردد ، باید برای محاسبه سختی و مقاومت اجزاء و اعضای سازه خواص سه بعدی آنها مد نظر قرار گیرد .

در تحلیل های غیر خطی ، اگر اتصالات ضعیف تر و یا دارای شکل پذیری کمتر از اعضای متصل شونده باشد و یا به نحوی تخمین زده شود که با در نظر گرفتن اتصالات در مدل ، نتایج حاصل بیش از 10 درصد تغییر خواهد داشت ، اثر آنها باید به نحو مناسب در مدل سازه منظور گردد .

3-1-1-2- اعضای اصلی و غیر اصلی  

اعضای سازه ای که در سختی جانبی و یا توزیع نیروها در سازه مؤثر بوده و یا در اثر تغییر مکان جانبی سازه تحت تأثیر نیرو قرار می گیرند به دو گروه اصلی و غیر اصلی تقسیم می شوند . اعضای اصلی اعضایی هستند که برای مقابله با فرو ریزش ساختمان در اثر زلزله در نظر گرفته شده اند . سایر اعضایی که برای تحمل بار جانبی در مقایسه با اعضای اصلی در نظر گرفته نشده اند به عنوان اعضای غیر اصلی شناخته می شوند . این اعضاء حتی ممکن است تحت تأثیر بار جانبی قرار گیرند .

اعضای اصلی باید برای نیروها و تغییر شکلهای ناشی از زلزله در ترکیب با بارثقلی و اعضا غیر اصلی باید برای تغییر شکلهای ناشی از زلزله در ترکیب با آثار بارثقلی ارزیابی شوند .

در طبقه بندی اعضای ساختمان به دو گروه اصلی و غیر اصلی نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرد :

1 ـ در تحلیل های خطی فقط سختی و مقاومت اعضای اصلی منظور می گردد . چنانچه سختی اعضای غیر اصلی از %25 جمع سختی اجزای اصلی تجاوز کند باید تعدادی از آنها را جزء اعضای اصلی محسوب نمود تا آنجا که این نسبت از %25 کمتر شود .

2- دسته بندی اعضای اصلی و فرعی نباید به نحوی انجام شود که ساختمان نامنظم به منظم تبدیل شود .

3 ـ در تحلیل های غیرخطی ، سختی و مقاومت هر دو گروه اعضای اصلی و غیر اصلی و همچنین اثرات کاهندگی باید در مدلسازی وارد شود .

 

3-1-1-3- رفتار اجزای سازه

رفتار اجزای سازه با توجه به نوع تلاش داخلی آنها و منحنی نیرو ـ تغییرشکل حاصله به صورت کنترل شونده توسط تغییر شکل و یا کنترل شونده توسط نیرو می باشد . منحنی نیرو ـ تغییر شکل مطابق شکلهای (3-1) تا (3-3 ) می تواند بیانگر رفتار شکل پذیر ، نیمه شکل پذیر یا ترد باشد . در رفتار شکل پذیر ، منحنی نیرو ـ تغییر شکل مطابق شکل (3-1 ) دارای چهار قسمت است . در قسمت اول (شاخه OA) رفتار ارتجاعی خطی است . در قسمت دوم (شاخه AB) رفتار خمیری کامل یا خمیری با امکان سخت شوندگی است . در قسمت سوم ( شاخه BC) مقاومت به شدت کاهش می یابد . اما بطور کلی از بین نمی رود و در قسمت چهارم ( شاخه CD) رفتار مجدداً خمیری اما نرم شونده است در صورتی که نسبت تغییر شکل متناظر با آستانه کاهش مقاومت به تغییر شکل حد خطی e / g شکل (3-1 ) بزرگتر از 2 باشد اعضای اصلی کنترل شونده توسط تغییر شکل محسوب می شود اما اعضای غیر اصلی با هر نسبت e / g کنترل شونده توسط تغییر مکان هستند .