روشهای تحلیلی و معیارهای پذیرش دستورالعمل مقاوم سازی

روشهای تحلیلی و معیارهای پذیرش دستورالعمل مقاوم سازی

در این فصل به مروری بر ضوابط كلی تحلیل ، روشهای تحلیل اعم از روشهای خطی استاتیكی ، خطی دینامیكی ، غیر خطی استاتیكی و غیر خطی دینامیكی و معیارهای پذیرش اعضا در هر یك از این روشها از دید دستورالعمل مقاوم سازی می پردازیم . در این بخش روشهای خطی استاتیكی و دینامیكی بصورت مشروح و روشهای غیر خطی بصورت گذرا ذكر می شود .

3-1- ضوابط كلی تحلیل

در این بخش به بررسی ضوابط كلی تحلیل شامل ضوابط خاص مدلسازی ، رفتار اجزای سازه ، پیچش ، اثراتP – Δ، اثر همزمانی مؤلفه های زلزله ، تركیب 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 ذكر شده در این بخش برای تحلیل های غیر خطی می توان از مدل دو بعدی نیز استفاده نمود . در صورتی كه 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 كرد . هنگامی كه 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 شكل پذیری كمتر از اعضای متصل شونده باشد و یا به نحوی تخمین زده شود كه 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 كه در سختی جانبی و یا توزیع نیروها در سازه مؤثر بوده و یا در اثر تغییر مكان جانبی سازه تحت تأثیر نیرو قرار می گیرند به دو گروه اصلی و غیر اصلی تقسیم می شوند . اعضای اصلی اعضایی هستند كه برای مقابله با فرو ریزش ساختمان در اثر زلزله در نظر گرفته شده اند . سایر اعضایی كه 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 ممكن است تحت تأثیر بار جانبی قرار گیرند .

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

در طبقه بندی اعضای ساختمان به دو گروه اصلی و غیر اصلی نكات 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 كند باید تعدادی از آنها را جزء اعضای اصلی محسوب نمود تا آنجا كه این نسبت از %25 كمتر شود .

2- دسته بندی اعضای اصلی و فرعی نباید به نحوی انجام شود كه 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 كاهندگی 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 تغییرشكل حاصله به صورت كنترل شونده توسط تغییر شكل و یا كنترل شونده توسط نیرو می باشد . منحنی نیرو ـ تغییر شكل مطابق شكلهای (3-1) تا (3-3 ) می تواند بیانگر رفتار شكل پذیر ، نیمه شكل پذیر یا ترد باشد . در رفتار شكل پذیر ، منحنی نیرو ـ تغییر شكل مطابق شكل (3-1 ) دارای چهار قسمت است . در قسمت اول (شاخه OA) رفتار ارتجاعی خطی است . در قسمت دوم (شاخهAB) رفتار خمیری كامل یا خمیری با امكان سخت شوندگی است . در قسمت سوم ( شاخه BC) مقاومت به شدت كاهش می یابد . اما بطور كلی از بین نمی رود و در قسمت چهارم ( شاخهCD) رفتار مجدداً خمیری اما نرم شونده است در صورتی كه نسبت تغییر شكل متناظر با آستانه كاهش مقاومت به تغییر شكل حد خطی e / g شكل (3-1 ) بزرگتر از 2 باشد اعضای اصلی كنترل شونده توسط تغییر شكل محسوب می شود اما اعضای غیر اصلی با هر نسبت e / g كنترل شونده توسط تغییر مكان هستند .