More Related Content
Similar to مقایسه روشهای طراحی لرزه ای براساس عملکرد
Similar to مقایسه روشهای طراحی لرزه ای براساس عملکرد (7)
مقایسه روشهای طراحی لرزه ای براساس عملکرد
- 1. عملکرد براساس ای لرزه طراحی روشهای مقایسه
1-1ای لرزه طرح در مقاومت روش:
لرزه زمین از ناشی جانبی بار اثرات نمودن درمنظور ها گام نخستین
از شده کسب تجربیات .شد برداشته حاضر قرن دهه اولین اواخر در
به منجر ایتالیا در ای لرزه زمین در ها سازه رفتاررابطه استخراج
ایتقریبیبراینیرویمعادلاستاتیکیزمینلرزهشد.ایننیروی
جانبیبراببا ر12/1درسالهای .شد زده تخمین بنا کل وزن1930
سازه در شده ایجاد شتاب برابری فرض با و نیوتن دوم قانون براساس
طر اساس نیز تاکنون که گشت استخراج ای رابطه زمین شتاب با صلباحی
است لرزه زمین دربرابر.
Cرخداد احتمال به باتوجه . گرفت نام ) ای لرزه ( زلزله ضریب
جذب وظرفیت ها سازه غیرارتجاعی رفتار ، پذیری شکل ، لرزه زمین
ضریب ، آنها در انرژیCمهم های سازه برای1/0های سازه وبرای
معمولی08/0.شد پیشنهاد10علم پیشرفت با بعد سالسازه دینامیک
ضریب ها سازه بر وارد نیروی برمیزان تناوب دوره تاثیر ودرک ها
ای لرزهCساختمان طبقات تعداد برحسب(N)دوره با مستقیم رابطه که
شد تعریف ، دارد سازه تناوب.
V=K C W
درسال1975زمین نیروهای برابر ها سازه واقعی رفتار بهتر درک با
نیر مقدار ، لرزهبرشی ویپایهبصورتزیرتعریفشد.
V=ZIKCW
Z، زلزله وقوع احتمال ضریبI، بنا اهمیت ضریبKپذیری شکل ضریب
،Cثقل شتاب برحسب لرزه زمین اوج شتاب از درصدی که زلزله ضریب
و استSوابسته خاک و سازه فرکانس به که زمین و بنا تشدید ضریب
پاالیش اعمال از .استتعریف زیر بصورت زلزله ضریب ها بازنگری و ها
شود می:
تاکنون که است ای لرزه طراحی روش ترین معمول مقاومت روشبکار
رفتهاست.اینروشبرمبنایتامینیکحداقلمقاومتجانبیبرای
سازهدربرابربارهایلرزهایاست.بارهایلرزهایهمراهیکروش
تحلیلمانندباراستاتیکیمعادلیاروشجمعآثارمودهابکارمی
روند.وقتیکهنیروهایلرزهایداخلیمحاسبهشدوبارها سایر با
شدند ترکیب ثقلی بارهای نظیرروش بوسیله ای سازه اجزاء ابعاد ،
طراحیتنشهایمجازیاروشطراحیمقاومتنهاییتعیینمیشود.در
روشطراحیتنشهایمجازاعضاطوریطراحیمیشوندکهتنشبوجود
آمدهدرآنهاازتنشمجازمصالحکمترباشد.درروشمقاومتنهایی
که بحرانی مقطع سپس .شود می تعیین المان بر وارد بار ترین محتمل
از نباید ،است شده طراحی یافته کاهش اسمی حدی مقاومت یک برای
باشد بیشتر ضریبدار بارهای.
1ـ1ـ2ـمقاومت مبنای بر طرح نواقص
رابطهV=CW،ها نامه آیین از بسیاری ای لرزه طراحی اساس بعنوان
الگوهای وازطریق است لرزه زمین تحریک از ناشی پایه برش بیانگر
سازه تحلیل با .شود می توزیع ساختمان ارتفاع کل در بارگذاری
آن اجزای نیاز مورد مقاومت جانبی بار این برابر. آید می بدست
ضریب در .است تردید مورد خود پایه برش استخراج روند اماCضرایب ،
ABکاربرد بیشتر که طیف این شکل .دهند می نشان را طرح پاسخ طیف
- 2. زمین طیف با موارد بسیاری در و است ساده بسیار دارد ای نامه آیین
مان ( اخیر های لرزه زمین .ندارد خوانی هم واقعی های لرزهنور ند
.دهند می نشان طیف متعارف حدود از را توجهی قابل انحراف ) تریج
تردید مورد روابط ازاین شده زده تخمین خواسته میزان ترتیب این به
است.
ضریبRشکل تغییر قابلیت بیان برای ، دارد نام رفتار ضریب که
محاسبه .شود می معرفی آن پذیری وشکل سیستم غیرارتجاعیRبرپایه«
ها جابجایی تساوی قانون»صورتمیپذیرد.امااینقانونبویژهدر
سیستمهاییبادورهتناوبپگسترده مطالعات و نیست صادق ایین
ضریب و پذیری شکل میزان ،تناوب بادوره را آن تنگاتنگ ارتباط
ها نامه آیین در که درحالی .است داده نشان مقاومت اضافهRتنها
تاب بصورتدرک در نقصان این .گردد می انتخاب ای سازه ازسیستم عی
دارد بسزایی تاثیر نیز سازه رفتار و عملکرد.
که را غیرخطی مهم مسئله که است این پایه برش فرمول در عمده اشکال
رفتار ضریب بایک خواهد می است حاکم غیراالستیک های شکل تغییر درآن
مقاومت کاهش () Rمسئل یک صورت بهآن در که االستیک ساده ه«نیروها
»نماید ارائه است حاکم.
موثر عامل چهار
۱سازه پریود افزایش علت به زلزله تاثیر کاهش ـ
2بیشتر میرایی ( انرژی اتالف افزایش علت به زلزله تاثیر کاهش ـ
ًمعموال که عادی ازمقدار5%شود می درنظرگرفته.)
3( آنها نهایی تاحد مقاطع اسمی شدن ازجاری مقاومت افزایش ـ
مقاومت افزایش)
4بار ضرایب ( مصالح تسلیم تا طراحی نیروهای از مقاومت افزایش ـ)
شکل برپایه که باشد می سازه توانایی به مربوط اول عامل سه ترکیب
است استوار پذیری.
با می بار ضرایب به مربوط که چهارم ضریبساختمان برای فقط شد
ظرفیت .گردد می منظور شوند می طراحی مجاز تنش روش با که هایی
سازه اولیه پریود از که شود می داده نشان منحنی یک با سازهشروع
میشودوبااینپریودباقیمیماندتاتعدادیازاعضایسازهبه
حدتسلیم،برسندپسازاین،وضعیتپریودارتعاشسازهدرسطحپاسخ
افزایشمییابد.
مقداری که ،دهد می نشان را آن واقعی پریود ،سازه اولیه پریود
می ها نامه آیین ضوابط براساس شده محاسبه سازه پریود از بزرگتر
باشد.
اثر بدون زلزله ضرایب حاصلضرب نتیجه االستیک پایه برش طیفR.است
ثابتی مقدار کوتاه پریودهای در طیف اینبلند پریودهای ودر است
آیین طرح طیف با معادل ًتقریبا طیف این مقادیر .یابد می کاهش
با نامه5%باشد می میرایی.
طیف همان زلزله نیاز طیف«االستیک پایه برش»برای که باشد می
از باالتر پریودهایکاهشیافتهاست.
ب همچون بسیاری عوامل به رفتار ضریب مقدار،درارتفاع نظمی ی
،زلزله دوام مدت ،میرایی،مختلف های نگاشت شتابPGAتعداد ،
و سازه پریود ،طبقات…بستگیدارد.بنابرایننثابت عددی دادن سبت
مانندRاثرات که شود می سبب آن غیرخطی عملکرد تبیین برای سازه به
سیس عملکرد گسترده های قابلیت از و نشده منظور فوق عواملهای تم
خوبی درک خطی تحلیل روش یک اگرچه بنابراین .شود پوشی چشم ای سازه
و ساز تواند نمی اما دهد می شدن جاری اولین و سازه خطی ظرفیت از
- 3. را دیگر نقاط شدن جاری از پس نیروها توزیع بار و خرابی کارهای
کند تشریح.
خاک ضرایب ازطریق ساختگاه اثر کردن لحاظ دیگر نکتهنامه آیین در
خاک اندرکنش تواند نمی هرگز ضرایبی چنین که است این واقعیت .هاست
واقعی تخمین ترتیب بدین .نماید بیان لرزه زمین یک در را سازه ـ
نظر به هرچند . نیست پذیر امکان ًکامال حاضر روند کمک به خواسته
لرزه خواسته درمحاسبه موجود راه ترین ساده روش این رسد میای
را اول مود به مربوط نیروهای سطح ، غیراالستیک رفتار .هاست سازه
.است کم ًنسبتا باالتر برمودهای آن اثر که درحالی ،دهد می کاهش
ثابت نیروی کاهش ضریب یک که نیرو براساس طراحی روش یک بنابراین
را باالتر مودهای اهمیت ًاحتماال ،برد می بکار مودها همه رابرای
ا بیشعموما ، فعلی طراحی روش کند.در می برآورد پائین دست حد ز
واجزاء ها سازه اولیه ازسختیتقاضای برآورد وهمچنین تحلیل برای آن
نیروهای سطح کاهش با طرف آن از ولی شود می استفاده ای لرزه
به آمده بدست نیروهای واعمال نیرو کاهش ضریب وسیله به االستیک
مکان تغییر ، سازهمنطقی ارتباط هیچگونه که شود می حاصل هائی
ها نامه آئین در هرچند ،ندارند سازه غیراالستیک های شکل باتغییر
درنهایت ولی رود می بکار حاصل های مکان تغییر اصالح برای ضرائبی
بود قائل ، شده حاصل های مکان تغییر برای چندانی اعتبار توان نمی.
تعیین ، ذکرشده برنکات عالوهمقاومت روش به ها سازه ظرفیت
ای سازه اجزای رفتار بیان .رسد نمی نظر به منطقی موارد دربسیاری
بسته نهایی مقاومت یا تسلیم مقاومت ( مقاومت پارامتر تک ازطریق
نیست کننده قانع وجه هیچ به ) طراحی روش به.
، ها ظرفیت تعیین مساله با برخوردی چنین درواقعدیدی کوچکترین
دهد قرارنمی طراح دراختیار سازه واقعی ازرفتار.
بین رانش ،کل ) دریفت ( رانش ،پذیری شکل همچون پارامترها این
عملکرد تبیین و ها سازه اعتماد قابلیت درتعیین ،انرژی و ای طبقه
رود می بکار لرزه زمین در آنها انتظار مورد.
1ـ2عملکرد براساس ای لرزه طراحی لزوم ـ
مه.است گرفته قرار اساسی تغییرات تحت مختلفی دالیل به زلزله ندسی
ارتقاء،سازه پاسخ مشخصات و زمین حرکت ،زلزله وقوع درباره دانش ،
خسارت که ژاپن و آمریکا های زلزله از آمده دست به نتایج همچنین
نموده ایفا را مهمی نقش تغییرات دراین برداشت رادر کثیری مالی
مهم از .استهای نامه آیین طراحی روشهای در که است آن دالیل ترین
است نشده پرداخته ذیل موارد به منطقی و کافی صورت به فعلی:
1تصمیم جهت آنها از که قوانینی منطقی توضیح برای طراح منظور ـ
است کرده استفاده گیری.
2مقاوم فواید و ها هزینه درباره قضاوت جهت ساختمان مالک خواسته ـ
سازلزله دربرابر زی.
3،جامعه نیازهای ـلرزه تقاضای براساس آگاهانه تصمیمات اتخاذ جهت
تصادفی ایاعمالیتوسطتکانهایزمینونامشخص ای لرزه ظرفیتهای
جدید و موجود ساختمانهای.
رفتار سبب به ای مالحظه قابل خسارات ،شدید های زلزله وقوع دراثر
آنه به ها سازه غیراالستیکمنحنی به توجه با که چرا شود می وارد ا
گذر از پس ،شدید های زلزله وقوع دراثر سازه ،مکان تغییر ـ نیرو
ناحیه این در و شود می غیراالستیک محدوده وارد االستیک محدوده از
ارتباط که خمیری شکلهای تغییر و بوده ناچیز مقاومت تغییرات
شوند می حاکم ،دارند باخسارت نزدیکتری.
- 4. عملکرد براساس طراحی روش در(Performance Based Design)غیرخطی عملکرد ،
رفتار توان می علت همین به گیرد قرارمی بررسی مورد سازه اجزای
نسبت ،ها سازه از تری واقعیبه،قبلدرصورتوقوعیکزمینلرزه
،مشخصبهدستآورد.
لرز طرح روی بحث اهمیت دلیل مهمترین شایدبه ،عملکرد براساس ای ه
عملکرد ارتقاء برای روشهایی توسعه در ابتکار بکارگیری تشویق نوع
وجود ابتکار به تشویق یا رویه این ،فعلی های نامه درآیین .باشد
،نداردبا انطباق قابل ،جدید مفاهیم که است آن امر این دلیل
تا .باشند نمی هایی نامه آیین چنین بسته و خشک چارچوبریخچه
پایه جداسازی1حدود که ،20اجرا به فکر مرحله از تا کشید طول سال
جدید تکنولوژی که است موضوع این دادن نشان برای خوبی مثال ،درآید
تدریج به و آهستگی بهدرچارچوبآییننامههایساختمانیفعلی
پذیرفتهمیشود.
1. Base Isolation
بناها مختلف انواع عملکردبه جهان در که بزرگی های زلزله طول در
سال درزلزله ًخصوصا و است پیوسته وقوع1989پنج ودر پریتا لوما ،
رخ ،پریتا لوما زلزله از بعد کالیفرنیا در که توجهی قابل زلزله
سال زلزله در همچنین و است داده1995طرح به نیاز تنها نه ،کوبه
وضوح به را بناها ای لرزه تر ایمنکه کرد مشخص بلکه ،ساخت روشن
ساخت به منجر است الزم ،زلزله مهندسی طراحی روشهای بکارگیری
نامه آیین به نسبت تری بینی پیش قابل عملکرد که شود بناهایی
هایفعلیداشتهباشند.اینیکنیازاساسیجهت،طراحیساختو
نگهداریبناهاییباکنترلخسارت،بهترنسبتبهآنچهکههماکنون
انجاممی،شودمیباشد.
1ـ3در مفاهیم و مبانی ـطراحیلرزهایبراساسعملکرد
زلزله مهندسی روشهای توسعه جهت را تالشی ،زلزله مهندسی جامعه
سازه مهندسی انجمن توسط که همانطور .است آغازکرده ،عملکرد براساس
کالیفرنیا(SEAOCدرگزارشVision 2000 (SEAOC ,1998) )،است شده تعریف
، عملکرد براساس زلزله مهندسی منظورجانمایی برای روشهایی تهیه1،
روشها این طوریکه به ،باشد می ساختمان نگهداری و ساخت ،طراحی
پیش ،گیرد قرارمی زلزله اثر تحت که زمانی را سازه عملکرد بتوانند
.کنند بینیدراین،جاعملکردبهصورتمقدارخسارتواردهبهیک
،ساختمانهنگامیکهتحتزلزلهقرارمیگیردوهمچنیناثراتاین
خسارتدروضعیتساختمانپساز،زلزلهتخمینزشود می ده.
معیارهای انتخاب مستلزم ،عملکرد براساس زلزله مهندسی ،بنابراین
قرارگیری محل تعیین ،مناسب ای سازه های سیستم ، صحیح طراحی
اعضاء هندسه تعیین ، ساختمان2اعضای و سازه برای جزئیات ارائه و
و ساخت کیفیت وکنترل اطمینان و ساختمان ومحتویات ای غیرسازه
مدت دراز نگهداریمی،باشدبهطوریکهسازهدربرابرسطوحمشخص
حرکتزمینباقابلیتاطمینانمشخص،رفتارکند.براساساینتعریف
،واضحاستکهمهندسیزلزلهبراساس،عملکردروشیاستکهباتعریف
پروژهشروعمیشودودرمدتعمرساختمانادامهمییابد.
1. Sitting .2 Proportioning
شود نمی محدود ساختمان به تنها ،عملکرد اساس بر طراحی مفهوم
همه برای ،کلی صورت به بلکهسازههاواجزایالحاقیغیرسازهای
متصلبهآنهاومحتویات،ساختمانقابلاستفادهمیباشد.در
چارچوبپیشنهادشدهتوسطSEAOCدرVision 2000جنبه همه مقتضی صورت به
،ای وغیرسازه ای سازه طراحی شامل ،عملکرد براساس مهندسی های
- 5. آن مفید عمر درمدت ساختمان مجموعه ونگهداری اجرا ازکیفیت اطمینان
شود می دربرگرفته.
ابتدایی مراحل در عملکرد براساس طراحی اصول توسعه هرچند
که واسنادی کارقراردارد،مدارکآییننامههایآتساختمانی ی
عملکرد براساس طراحی بررهیافت سرعت به بود خواهند آنها براساس
سازی آماده در ،زمینه دراین اخیر تالشهای بیشتر .اند شده متمرکز
راهنمایNEHRPجهتمقاومسازیلرزهایساختمانها(ATC 1996)بوده
عملکرد ارتقاء جهت ،استفاده برای مرجع مدرک یک عنوان به که است
،موجود ساختمانهای ای لرزهکار به اصول .است شده گرفته نظر در
،موجود های سازه درابتدابرای مدرک دراین رفتهبه که بود منظورشده
ت سرعتکمیته وسط(SEAOC) Vision 2000های سازه درطراحی کاربرد جهت
شد داده پیشنهاد و توسعه جدید.
،است جدید عملکرد براساس زلزله مهندسی عنوان چه اگرپایه مفهوم
سطوح به مختلف های زلزله تحت که هایی سازه و ساختمانها ایجاد ای
نیست جدید ًمسلما برسند نظر مورد عملکرداز بیشتر .20که است سال
SEAOCنیروی نیازهای برطبق شده طرح های سازه که است داده نشان
آن توسط شده توصیه جانبی(SEAOC 1996)تعدادی دربرگیرنده قادرند ،
مثال عنوان به ،باشند معین عملکرد اهداف از:
خسارت بدون ،خفیف های زلزله دربرابر مقاومت ــ.
دربرابر مقاومت ــغیرسازه و ای سازه خسارت با متوسط های زلزله
جزئی ای.
اعضای به مالحظه قابل خسارت با بزرگ های زلزله دربرابر مقاومت ــ
ای غیرسازه و ای سازهامابااحتمالاندکبرایبهخطرافتادن
ایمنیجانی.
آن وقوع احتمال که ،زلزله شدید سطوح دربرابر مقاومت ــ،وجوددارد
بدونفروریزش.
و تر جامع صورت به امروزه که شکل این به ای پایه عملکرد اهداف
،اند شده تعریف تری کمیراهنماهای بیشتر توسططرمهندسی احی
اهداف این کمی طبیعت درحقیقت .اند شده درنظرگرفته ،عملکرد براساس
قا و دقت در کوشش ،همچنین و است شده پذیرفته ًاخیرا که استبلیت
از صرفنظر ،عملکرد براساس مهندسی رادر جدید نتایج که است اعتماد
دهد قرارمی پیشین روش.
دربخش که همانگونهپیشعنوانشددررتنها ای لرزه طراحی ،سنتی وش
سطح یک ًعموما آن در که است شده می انجام زلزله سطح یک برای
ش قرارداده هدف جانی ایمنی عنوان تحت ،عملکرداست ده.
قابل روشهای تهیه دنبال به عملکرد اساس بر مهندسی در جدید تالشهای
صریح روشهای میان از چندمنظوره اهداف به دستیابی جهت اعتماد
باشد می طراحی.
1ـ4عملکرد اهداف ـ
سطوح تعریف مستلزم عملکرد براساس طراحی مفهوم ذاتی طور به
می ) (خسارت هدف عملکرد چندگانهتحت ،سازه رود می انتظار که باشد
تجاوز آن از حداقل یا برسد سطوح این به مشخص شدت با زلزله اثر
نکند.
سطحی هر در ساختمان مطلوب عملکرد سطح کننده مشخص ،عملکرد هدف یک
طراحی زلزله ازمیباشد.درموردیک،طراحیبایدبراساسموارد
ذیلانتخابشوند:
ساختمان ــعمل اهداف
- 6. ساختمان کاربری ــ
آن با مرتبط فعالیتهای لحاظ از ساختمان اهمیت ــ
و ساختمان تعمیر به مربوط های هزینه شامل ،اقتصادی مالحظات ــ
ساختمان برداری بهره در وقفه ایجاد
فرهنگی یا تاریخی اثر یک عنوان به ساختمان ارزش ــ
عم درواقع ،عملکرد اهداف ،بنابراینسازه نظر مورد ای لرزه لکرد
که ،عملکرد سطوح توسط نیز ای لرزه عملکرد و نمایند می راتعیین
تعیین زلزله یک برای را سازه به وارد خسارت مجاز مقدار حداکثرمی
،نمایدتوصیفمیشود.بعالوههرهدفعملکردمی،تواندبادرنظر
گرفتنحاالتمختلفخسارتبرایزمینلرزههایمتعددتعریفشودکه
درآنصورتبه،آنهدفدومنظورهیاچندمنظورهاطالقمیگردد.با
مشخصشدنیکهدف،عملکردیکمهندسقادراستزلزلهطجهت را رح
غیر و ای سازه ارزیابی قبولی قابل معیارهای و نموده انتخاب تحلیل
نماید تعیین را ای سازه.
سندVision 2000می پیشنهادو سکونت براساس ،که ساختمانهایی که کند
ترکیبی هر .کنند تامین را عملکرد اهداف ،شوند می مشخص کاربریشان
است شده داده نشان باعالمتی ،عملکرد وسطح زلزله یک بازگشت دوره از
عمل هدف که است این منظور .دهد می نشان را طراحی مشخص یککرد که:
ساختمانهای عملکرد نتیجه در ــوارد محتمل های زلزله تحت معمولی
باشد پایین افراد جان افتادن خطر به احتمال ،برآنها.
از کننده استفاده ،)پایین باشدت (زلزله معمولی های زلزله در ــ
نشود ضرر یا زیاد تعمیرات متحمل ساختمان.
عمومی اماکن و هستند الزم اضطراری مواقع در که ساختمانهایی ــ
باید ،ضروریمجاز آنها از استفاده که سطحی در ،کمی خسارت احتمال
باشند داشته ،است.
،آزادشدن درصورت که هستند موادی و ها سیستم شامل که تاسیساتی ــ
،کرد خواهند زیادی عده برای خطر ایجادداشته کمی خسارت احتمال
باشند.
راهنمای نشریه درNEHRPپای عنوان رابه عملکردی اهداف چنینطرح ه
می توصیه بویژه .کند می پیشنهاد موجود های سازه برای بازسازی
نظر مورد عملکرد هدف هر برای ًخصوصا ،عملکرد ارزیابی که گردد
ارزیابی .شود انجام،عملکردشاملتحلیلسازهایباتقاضاهای
محاسبهشدهومقایسهآنبامعیارهایپذیرش،مشخصبرایهریک
ازسطوحمختلفعملکردمیباشد.اینموضوعبرخالفروندمنظورشده
توسطآییننامههایساختمانیفعلیمیباشدکهدر،آنهاتنهایک
ارزیابی،عملکردبرایساز معینی سطح در جانی ایمنی عملکرد طح
طرح مبنای زلزله عنوان تحت ،زمین حرکت(DBE1)است شده دانسته الزم ،.
1. Design Basis Earthquake
1ـ5عملکرد سطوح ـ
به وارد خسارت ماکزیمم کردن محدود راجهت شرایطی ،عملکرد هرسطح
نماید می ارائه معین لرزه زمین یک دراثر ،سازه.
پروژه ،ازجمله مختلف درمدارک کمی صورت به عملکرد سطوحVision 2000
(SEAOC, 1995)وراهنمایNEHRP (ATC,1996).ه است شده تعریففوق ردومدرک
گرچه ،اند داده توسعه ساختمان عملکرد تعیین رابرای مشابهی روند
( اند.جدول کرده استفاده متفاوتی اصطالحات از1ـ1سطوح از ای خالصه )
درراهنمای ًخصوصا .باشد می مدارک دراین ،شده تعریف عملکردNEHRP،
عملکرد ،آن توسط که است شده تعیین کمی صورت به مالکهاییای سازه
اجزای ،که ترتیب این به .است ارزیابی قابل سطوح این به مربوط
- 7. .شوند می تعیین ثانویه یا اولیه عنوان به ،درسازه موجود مختلف
سازه ومقاومت جانبی پایداری جهت که هستند اجزایی ،اولیه اجزای
،است ممکن هرچند .نیستند طور این ،ثانویه اجزای حالیکه در .هستند
اج اینسختی ،کلی درحالت .باشند الزم سازه قائم باربری برای زا
از نباید شوند می انتخاب ثانویه عنوان به که اجزایی جانبی25درصد
بیشتر طبقه کل جانبی سختی ازباشد.
( جدول1ـ1ای سازه عملکرد تعریف : )
شرحسطحعملکرد
Vision 2000راهنمایNEHRP
ای مالحظه قابل خسارت هیچو ای سازه اعضای بهغیرسازهایوارد
نشدهاست.ساختمانبرایاستفادهوسکونتمناسباست. Fully
Functional Operational
ًتقریبا اعضا واین است نشده وارد ای سازه اعضای به زیاد خسارت
اجزای .هستند دارا را خود زلزله از پیش وسختی مقاومت تمام
وب هستند ایمن ای غیرسازهساختمان . خودرادارند کارایی آنها یشتر
باشد می استفاده قابل نظر مورد اهداف برای.
Operational
Immediate
Occupancy
،است پدیدآمده ای سازه اعضای درسختی اساسی وافت توجه قابل خسارت
اعضای .است باقی تافروریزش امنی حاشیه هنوز لیکنغیرسازهایایمن
هستنداماممکناستقابلاستفادهنباشند.ممکناستامکاناستفاده
ازساختمانقبلازتعمیروجودنداشتهباشد.
Life Safe
Life Safety
. است آمده وارد ای وغیرسازه ای سازه اعضای به زیادی خسارت
پیدا کاهش ای مالحظه قابل صورت به ای سازه اعضای وسختی مقاومت
حاشی . است کردهقطعات ریزش خطر .است باقی ریزش تافرو کمی ه
وجوددارد.
Near Collapse
Collapse Prevention
های رهیافت با سازگارLRFDایمنی عملکرد سطوح پذیرش معیارهای ،
براساس ،ریزش فرو آستانه و جانیحاشیههایاطمینانموردنظر
درسطحعضوتعیینمیشوند.
( جدول1ـ2به )،عملکرد سطح دو این پذیرش معیارهای ،مختصر صورت
شود می راشامل وثانویه اصلی اجزاء برای.
( جدول1ـ2وآستانه جانی ایمنی عملکرد سطوح پذیرش معیارهای : )
فروریزش(*)
ثانویه اعضایاعضایاصلیسطحعملکرد
100سیستم درمقاومت ای مالحظه قابل افت آن تحت که ازتغییرشکلی درصد
.افتد اتفاق جانبی دربرابربار مقاوم75درصدازتغییرشکلیکهتحت
آنافتقابلمالحظهایدرمقاومتسیستممقاومدربرابربارجانبی
اتفاقافتد.اجانبی یمنی
(Life Safety)
- 8. 100قائم باربر درسیستم ظرفیت افت آن تحت که ازتغییرشکلی درصد
.شود مشاهده75درصدازتغییرشکلیکهتحتآنافتظرفیتدرسیستم
باربرقائماتفاقافتد.اینمقدارنبایدبیشترازتغییرشکلیباشد
کهمنجربهافتقابلمالحظهایدرمقاومتسیستمباربرمی جانبی
.گرددآستانهفروریزش
(Collapse Prevention)
*:که هستند درساختمانهایی استفاده قابل فوق پذیرش معیارهای
درآنهااستفاده اعضاء تقاضای تعیین برای غیرخطی تحلیل روشهای از
است شده.
استفاده اعضاء تقاضای تعیین برای خطی تحلیل روشهای از زمانیکه
کاهش ضریب باید ،گردد75/0شود بکاربرده پذیرش معیارهای دراین.
1ـ5ـ1در عملکرد سطوح ـSEAOC
در عملکرد سطوحSEAOCک کارایی شامل،امل،جانی ایمنی ،کارایی
ازاین هریک شرح به ادامه در .باشند می فروریزش و فروریزش آستانه
شود می پرداخته سطوح.
1کامل کارایی ـ(Fully Operational)
پس سازه .شود وارد سازه به نباید خسارتی هیچ ،عملکرد سطح دراین
کلیه و کند حفظ را خود رسانی خدمت باید زلزله ازو تجهیزات
هیچ کلی درحالت باشند استفاده قابل بایستی آن به وابسته سرویسهای
بود نخواهد نیاز مورد تعمیری.
2کارایی ـ( Operational)
خسارت و ای غیرسازه عناصر به متعادلی خسارت عملکرد سطح دراین
ایمنی و است محدود خسارت .شود می وارد ای سازه المانهای به جزئی
سازهکند نمی تهدید رسانی خدمت جهت را.
3جانی ایمنی ـ(Life Safety)
ای غیرسازه و ای سازه عناصر به متعادلی خسارت عملکرد سطح دراین
،جانبی نیروی برابر در مقاومت و سازه جانبی سختی .شود می وارد
تا اطمینانی حاشیه که هرچند ،یابد می کاهش زیادی ًنسبتا تاحد
فروریزشاین هرچند است تعمیر قابل ًاحتماال سازه .است مانده باقی
نباشد اقتصادی کار.
4فروریزش آستانه ـ(Near Collapse)
،شود می وارد قائم و جانبی مقاوم عناصر به ای مالحظه قابل خسارت
سازه .شوند سازه جزئی یا کلی فروریزش سبب توانند می ها لرزه پس
خ برای ًاحتماالساختمان تعمیر و بود نخواهد این تعمیر و رسانی دمت
ندارد فنی و اقتصادی توجیه.
5فروریزش ـ(Collapse)
باربر المانهای که طوری به است مالحظه قابل سازه به وارده خسارت
نمی تعمیر قابل سازه .اند فروریخته جزئی یا کلی صورت به آن قائم
گردد تخریب باید ًوترجیحا باشد.
1ـ5ـ2توسط شده تعریف عملکرد سطوح ـATC40
- 9. درATC40سیستمهای و ای سازه سیستمهای برای هدف عملکرد سطوح ،
.است شده تعریف ،جداگانه صورت به ای غیرسازهعملکرد ،مدرک دراین
عملکرد وسطح ای سازه عملکرد ازسطح ترکیبی صورت به ساختمان یک کلی
،آن اعضای ای غیرسازهو ای سازه عملکرد سطوح ترکیب .باشد می
.دهد می نشان را ساختمان کلی علمکرد سطوح تعیین جهت ای غیرسازه
ا برای مدرک دراین شده ارائه عملکرد سطوح شرح به درادامهعضای
شود می پرداخته ساختمان کل و ای غیرسازه و ای سازه.
1ـ5ـ2ـ1ای سازه عملکرد سطوح ـ
وقفه بی استفاده قابلیت ــSP-1 Immediate Occupancy
می محدود بسیار ای سازه دراعضای لرزه زمین از پس وارده خسارت
جانب و قائم باربر مقاوم عناصر ظرفیت در تغییری و باشدبه نسبت ی
.است اغماض قابل جانی صدمات خطر .شود نمی دیده زلزله از قبل حالت
باشد می ایمن سکونت و خروج و ورود جهت سازه.
خسارت کنترل ــSP-2 Damage Control
بلکه .باشد نمی عملکرد خاص سطح یک نشانگر درحقیقت حالت این
قابلی سطوح مابین که را لرزه زمین از ای محدودهبی استفاده ت
وقفهوایمنیجانیمی،باشدشاملمیشود.درواقعبااینتعریفمی
توانحاالتیراکهالزماستخسارتسازهایکنترل،شوددرنظرگرفت.
بهعنوانمثالمیتوانبهکنترلخسارتسازه،ایجهتحفاظت
ازنماهای(نازککاریهای)معماریدرساختمانهایتاریخیمحتویات یا
برد نام آنها قیمت گران.
،جانی ایمنی ــSP-3 Life Safety
،است توجه قابل ،ای سازه اعضای به لرزه زمین از پس وارده خسارت
.است مانده باقی سازه جزئی یا کلی فروریزش تا ای حاشیه هنوز لیکن
ای سازه پایداری سطح برای نظر مورد مقدار از کمتر ،خسارت سطحمی
مهم اعضای .باشدسازهایازجایخودخارجنشدهاندوخسارتسازهای
باعثصدماتجانینمیشود.تعمیراتعمدهسازهایقبلازاستفاده
مجددازساختمانالزماستگرچهممکناستاینتعمیراتهمیشهتوجیه
اقتصادینداشتهباشند.
،محدود ایمنی ــSP-4 Limited Safety
سطوح بین سازه به وارده ازخسارت ای دامنه مبین نیز عبارت این
سطح کامل تامین حالت ودراین باشد می سازه وپایداری جانی ایمنی
تغییر که است درحدی ای سازه نقایص و نیست نظر مورد جانی ایمنی
افتد نمی اتفاق ،سازه در شدیدی شکلهای.
،ای سازه پایداری ــSP-5 Structural Stability
،سطح دراینسیستم که است حدی در زلزله از پس سازه به وارده خسارت
به وارده خسارت .گیرد می قرار جزئی یا کلی ریزش درآستانه ای سازه
باربر سیستم ومقاومت سختی مالحظه قابل کاهش شامل و است اساسی سازه
.کنند می کار هنوز قائم بر بار عناصر لیکن ،باشد می جانبیممکن
ریزش دلیل به جانی لطمات خطر ،باشد پایدار کلی بطور ساختمان است
فرو باعث است ممکن ها لرزه پس .است زیاد ساختمان خارج و داخل در
استفاده از قبل مالحظه قابل ای سازه تعمیرات .شوند ساختمان ریزش
است الزم ساختمان از مجدد.
- 10. 1ـ5ـ2ـ2ای غیرسازه عملکرد سطوح ـ
-،کاراییNP-A Operational
ای غیرسازه وسیستمهای عناصر که است صورتی به زلزله از پس خسارت
ایجاد آنها در محدودی شکافهای ولیکن دارند قرار خود اولیه درمحل
قابل باید آالت ماشین و تجهیزات همه . است الزم تعمیرات و است شده
شهری تاسیسات گرچه باشند استفاده(External Utilities)دلیل به است ممکن
جهت اضطراری طرحهای .نباشند دسترس قابل ساختمان توجه قابل خسارت
و دسترسی ،بیرون با ارتباط برای آمده وجود به مشکالت بر غلبه
گردند تامین باید ساختمان تاسیسات.
وقفه بی استفاده قابلیت ــNP-BImmediate Occupancy
آمد وارد خسارتو اعضاء کلیه که است صورتی به زلزله دراثر ه
شکافهای لیکن ،قراردارند خود اولیه درمحل ای غیرسازه سیسمتهای
خسارت دلیل به ًخصوصا ،تعمیرات و است شده ایجاد آنها در محدودی
آالت ماشین و تجهیزات که باوجودی .است الزم محتویات جایی جابه یا
،اند شده مهار ًکالا امکانشدید تکانهای از پس آنها از ستفاده
آنها کاربرد یا استفاده در محدودیتهایی ،است ممکن و ندارد وجود
باشد داشته وجود.
جانی ایمنی ــNP-C Life Safety
غیرسازه سیستمهای و اجزاء به ای مالحظه قابل خسارت ،زلزله دراثر
سنگی اجزای ریزش یا خرابی اما ،شود می وارد ایکه نیست درحدی ن
شود ساختمان خارج یا داخل در شدید صدمات سبب.
های لوله یا سمی مواد حاوی یا باال فشار تحت های لوله شدن شکسته
غیرسازه سیستمهای .شود ثانویه خطرات به منجر نباید حریق اطفای آب
تعمیر یا جایگزینی به نیاز است ممکن آالت ماشین و تجهیزات ،ای
باش داشتهخطر به احتمال ولیکن شود می صدمات باعث زلزله گرچه .ند
ای غیرسازه خسارت از ناشی ( صدمات این دلیل به افراد جان افتادن
است پایین بسیار ).
،یافته کاهش خطر ــNP-D Reduced Hazard
می وارد خسارت ای غیرسازه سیستمهای و اجزاء به زلزله اثر در
خسارت این اما ،شودقطعات ریزش یا ساختمان فروریزش شامل نباید
،شود می افراد به توجه قابل صدمات به منجر که سنگین و بزرگ.باشد
و بزرگ سقفهای و نما ،خارجی بنایی دیوارهای ،پناهها جان ریزش مثل
احتمال ،افتد اتفاق جدی صدمات که رود انتظارمی درحالیکه .سنگین
خط به منجر که ریزشهایی وقوعافراد از زیادی تعداد جان افتادن ر
است پایین بسیار ،شود می بنا خارج یا درداخل.
،نشده منظور ــNP-ENot Considered
تاثیر ای سازه پاسخ بر که آنهایی از غیر ،ای غیرسازه اجزای
،شوند نمی ارزیابی ،دارندمهم آنها ای لرزه عملکرد دیگر عبارت به
نیست.
1ـ5ـ2ـ3سط ـساختمان عملکرد وح
کارایی ـA Operational
.باشد می اعضاء تمام کارایی به مربوط عملکرد سطح اینسازه خسارت
ساختمان از ایمن استفاده امکان بطوریکه است محدود حالت دراین ای
بدون تواند می تعمیرات واین است جزئی تعمیراتی هرگونه .وجوددارد
- 11. ،مشابه صورت به .شود انجام ساختمان از استفاده در وقفه ایجاد
جزئی ساختمان محتویات و ای غیرسازه سیسمتهای همه به وارده خسارت
شود نمی ساختمان عملکرد افتادن خطر به منجر و است.
،آب ،مخابرات مانند حیاتی درسرویسهای وقفه عدم برای،گاز ،برق
و دسترسی…بایدطرحیبرایاستفادهازسیسمتهایاضطراموجود ری
باشد.
وقفه بی استفاده قابلیت ـB Immediate Occupancy
معیا از ای عمده بخش ،سطح اینرا ضروری تاسیسات برای الزم رهای
قبولی قابل صورت به باید ساختمان فضاهای و ها سیستم .شود می شامل
،سرویسها همه فعالیت پیوستگی تامین لیکن ،باشند استفاده قابل
است ممکن بنا محتویات . نیست الزم پشتیبانی و اصلی سیستمهای شامل
ببینند خسارت.
وقف بی استفاده قابلیت ـهB Immediate Occupancy
را ضروری تاسیسات برای الزم معیارهای از ای عمده بخش ،سطح این
قبولی قابل صورت به باید ساختمان فضاهای و ها سیستم .شود می شامل
،سرویسها همه فعالیت پیوستگی تامین لیکن ،باشند استفاده قابل
محتوی . نیست الزم پشتیبانی و اصلی سیستمهای شاملاست ممکن بنا ات
ببینند خسارت.
جانی ایمنی ـLife Safety
ای سازه آسیبهای که است خسارتی حالت به رسیدن ،سطح این از منظور
نظر از را کمی بسیار خطر ،ساختمان ای غیرسازه اجزای ریزش یا
،کند ایجاد جانی ایمنیساختمان اثاثیه و محتویات اماقابلکنترل
نیستندومیتوانندخطراتریزشوخطراتثانویهمثلرهاشدنمواد
شیمیاییوآتشسوزیرادربرداشتهباشند.اینسطحعملکردکمتراز
عملکردموردنظرآییننامهطراحیساختمانهایجدیددرگرفته نظر
است شده.
ای سازه پایداری ــStructural Stability
به مربوط فقط خسارت حالت اینباربر سیستم یا ساختمان اصلی قاب
قائم بارهای برابر در تنها سیستم ،حالت این در و باشد می قائم
پس وقوع دراثر ریزش فرو دربرابر امنی حاشیه هیچ .باشد می پایدار
و داخلی ریزش خطرات دراثر جانی تهدید احتمال .ندارد وجود ها لرزه
یا ای غیرسازه کاری نازک و ونماها خارجیدیدگی آسیب اثر در حتی
به ای سازه غیر عناصر عملکرد در نظر تجدید .دارد وجود ای سازه
نیست الزم آنها در آمده وجود به مکانهای تغییر و نیروها دلیل
باشد می اعتماد قابل غیر بسیار آنها وعملکرد.
1ـ6زمین حرکات ـ
یک نظر مورد عملکرد سطح با ترکیب در لرزه زمین حرکاتعملکرد هدف
صورت دو از یکی به تواند می لرزه زمین حرکت یک .دهد می شکل را
شود تعریف ذیل.
احتماالتی (روش آن وقوع احتمال همراه به لرزش سطح یک تعیین ـ الف).
زلزله ازیک انتظار مورد لرزش حداکثر برحسب زمین حرکت تعریف ـ ب
ای لرزه (چشمه گسل یک در مشخص بزرگای با معینتعیینی (روش معین )).
،طراحی در استفاده قابل مهندسی های شاخص برحسب زمین حرکت سطح
برای زلزله رکوردهای از ای مجموعه یا پاسخ طیف یک .شود می بیان
- 12. های لرزه زمین سطوح .شود می استفاده منظور اینATC40ذیل شرح به
باشند می.
ای زلزله وقوع احتمال که است ای لرزه زمیندرمدت آن از بزرگتر50
،) سازه مفید عمر ( سال50باشد می درصد.
1برداری بهره حالت لرزه زمین ـ
2: طراحی لرزه زمین ـزمینلرزهایاستکهاحتمالوقوعزلزلهای
بزرگتردرمدت آن از50،سال10باشد می درصد.
3حداکثر لرزه زمین ـ:ME
که است ای لرزه زمیندرمدت آن از بزرگتر ای زلزله وقوع احتمال
50،سال5باشد می درصد.
1. Service Earthquake
2. Design Earthquake
1ـ7ایمنی پایه هدف ـ
پایه بر طراحی .باشد می دومنظوره عملکرد هدف یک ایمنی پایه هدف
طراحی لرزه زمین در ،هدف این(DE)کند می تامین را جانی ایمنی ،و
حداکثر لرزه زمین در(ME)تامین باید ای سازه پایداری عملکرد سطح ،
گردد.