روند طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای به وسیله تحلیل پوش آور (تحلیل استاتیکی غیرخطی) براساس استاندارد ASCE41-17

روند طراحی عملکردی و بهسازی لرزه‌ای به وسیله تحلیل پوش آور (تحلیل استاتیکی غیرخطی) براساس استاندارد ASCE41-17

در این عکس روند سیستماتیک پیاده سازی تحلیل پوش آور (تحلیل استاتکی غیرخطی) براساس استاندارد ASCE41-17 تدوین شده است. هر چند این روند برای بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود می‌باشد. لیکن می‌توان با تغییرات جزئی برای طراحی براساس عملکرد نیز از آن استفاده کرد.

معرفی تحلیل استاتیکی غیرخطی یا تحلیل پوش‌آور برای طراحی عملکردی و مقاوم سازی

 

مطابق با پیوست دوم استاندارد 2800:
تحلیل غيرخطی سازه‌ها در برابر زلزله به دو روش تحليل استاتیكی غيرخطی و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی  قابل انجام می‌باشند. روش‌های تحلیل غیرخطی برای تخمین سازوكارها (مكانیزم‌های) خمیری موردانتظار، توزیع آسیب‌های وارده و ارزیابی عملكرد سازه قابل استفاده می‌باشند.

مطابق با این بند، با استفاده از تحلیل‌های غیرخطی بایستی سه مورد مهم زیر کنترل گردد. این موارد دستاورد‌های حاصل از تحلیل‌ غیرخطی پوش آور (تحلیل استاتیکی غیرخطی) است:


 1- مکانیزم‌های مورد انتظار

2-توزیع آسیب‌های وارده

3- ارزیابی عملکرد سازه 

 

در ادامه هر کدام از این موارد به صورت مفصل تشریح می‌گردد:

 

1-تخمین سازوکارها (مکانیزم‌های) خمیری مورد انتظار

ساز و کار یا مکانیزم خرابی همان توالی تشکیل مفاصل پلاستیک (توالی خرابی، آسیب و خسارت) یا کارکرد مطلوب تلاش‌های DC و FC در کنار یکدیگر می‌باشد. هر سیستم باربری معرفی شده توسط استاندارهای لرزه‌ای ضریب رفتار مختص خودش را دارا می‌باشد. این ضریب رفتار بر اساس مکانیزم عملکردی (توالی خرابی مورد انتظار) مورد انتظار سیستم مذکور برآورد می‌شود. تحلیل غیرخطی روشی استاندارد برای اطمینان از صحت رخ داد این توالی‌های تشکیل مفاصل پلاستیک می‌باشد.

در لینک‌های زیر به صورت مفصل توالی خرابی مطلوب لرزه‌ای تشریح شده است.

 

توالی خرابی نامطلوب چه تاثیری در شکل‌پذیری دارد؟ الزاماً رفتار سازه را تردتر می‌کند؟(مکانیزم عملکردی سیستم مهاربندی شورون)

طراحی لرزه‌ای مفهومی سازه‌های فولادی

کارکرد مطلوب و غیرمطلوب تلاش‌های FC و DC

شرط رسیدن به اتلاف انرژی بهینه و مطلوب برای مهاربندهای شورون در استانداردهای لرزه‌ای

مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم مهاربندی CBF

مکانیزم عملکردی سیستم‌های EBF

مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم قاب خمشی فولادی

مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم دیواربرشی

1-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها

2-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها

3-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها

توالی تشکیل مفاصل پلاستیک (توالی خرابی نامطلوب لرزه‌ای - تشکیل طبقه نرم)

​تلاش‌های کنترل شونده توسط نیرو و کنترل شونده توسط تغییر شکل در سیستم مهاربندی شورون هشتی

شکل‌پذیری در المان سازه‌ای چیست؟ و به عواملی بستگی دارد؟

 

2-توزیع آسیب‌های وارده

ایجاد مفاصل پلاستیک به منزله تشکیل خرابی، خسارت و آسیب می‌باشد. بنابراین میزان تغییرشکل غیرخطی به مفهوم میزان خرابی، آسیب و خسارت و توزیع مفاصل پلاستیک در ارتفاع و پلان ساختمان نیز به معنی توزیع خرابی، خسارت و آسیب خواهد بود. مشخصاً برای رسیدن به بیشترین اتلاف انرژی، بایستی تا حد امکان مفاصل پلاستیک توزیع یکنواختی در پلان و ارتفاع ساختمان داشته باشند. توزیع خرابی متمرکز و لوکال باعث تمرکز آسیب در یک محدوده مشخص شده و احتمال فروریزش سازه را بالا خواهد برد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با توزیع آسیب‌های وارده (توزیع مفاصل پلاستیک) به لینک‌های زیر مراجعه بفرمایید.

خرابی و فروریزش در زلزله‌های اخیر چگونه داده است؟ (آسیب، خسارت، خرابی-فروریزش، گسیختگی، انهدام)

توزیع خرابی و خسارت در ارتفاع ساختمان 10 طبقه با سیستم دوگانه قاب خمشی بتنی و دیوار برشی بتنی در تحلیل پوش‌آور

توزیع نیرو در بخش قابی، دیوار و لینک مدل شده مابین دیوار و قاب در سیستم‌های دوگانه

آیا بزرگتر بودن ضریب رفتار به معنی بیشتر بودن توان اتلاف نرژی است؟

 

3- ارزیابی عملکرد سازه 

پس از تایید مکانیزم عملکردی ساختمان و توزیع مفاصل پلاستیک در آن، نوبت به کنترل میزان خرابی خواهد رسید. خرابی یک کمیت کیفی بوده و ملاک مناسبی برای ارزیابی صحیح نیست. بنابراین آئین‌نامه‌‌ها و استانداردهای بهسازی پارامتری تحت عنوان "معیار پذیرش" را معرفی می‌کنند. معیار پذیرش، مقدار حداکثر تغییرشکل مجاز برای ارضای سطح عملکرد فرضی را نشان می‌دهد. توضیح آنکه، براساس نیازهای کارفرما، کاربری ساختمان و سطوح خطر لرزه‌ای، سطح عملکرد (های) برای ساختمان مشخص شده و در مرحله بعدی، استاندارد ASCE41-17 برای این سطوح عملکرد، معیارهای پذیرش را مشخص می‌کند. در صورتی که تغییرشکل‌های محاسبه شده کمتر از مقادیر معیارهای پذیرش باشد در این صورت سطوح عملکردی فرضی در ابتدای محاسبات، ارضا خواهد شد.

 

در ادامه برای درک بیشتر تحلیل پوش آور و مزایا و معایب این تحلیل می‌توانید از لینک‌های زیر استفاده کنید:

وجه تمایز تحلیل پوش‌آور نسبت به سایر تحلیل‌ها برای استفاده در طراحی عملکردی

معرفی تحلیل استاتیکی غیرخطی یا تحلیل پوش‌آور برای طراحی عملکردی و مقاوم سازی

مطابق با ضوابط طراحی عملکردی استاندارد 2800 و ضوابط بهسازی نشریه 360، سازه باید بیشتر از مقدار تغییرمکان هدف پوش شود! دلیل این ضابطه چیست؟

چرا در فرمول تغییرمکان هدف در استاندارد 2800 ضریب C2 وجود ندارد؟ (ضریب زوال سختی وجود ندارد)

محاسبه تغییرمکان هدف (جابجایی هدف) در تحلیل پوش‌آور برای طراحی عملکردی و مقاوم سازی

بررسی کامل منحنی ممان - انحنای یک مقطع بتنی با رویکرد طراحی عملکردی و مقاوم سازی

 

این مطالب همگی تنها بخشی از دوره جامع طراحی عملکردی و بهسازی با تدریس مهندس جواد قدرتی است. برای کسب اطلاعات بیشتر و دانلود جزوات این دوره کلیک کنید.

 

Leave a comment

filter html

  • تگ‌های HTML مجاز: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • نشانی‌های وب و پست الکترونیکی به صورت خودکار به پیوند تبدیل می‌شوند.

Plain text

  • تگ‌های HTML مجاز نیستند.
  • نشانی‌های وب و پست الکترونیکی به صورت خودکار به پیوند تبدیل می‌شوند.
  • خطوط و پاراگراف‌ها بطور خودکار اعمال می‌شوند.
CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.