واضح آرشیو وب فارسی:ایرنا: مفاهيم بنيادي در روش طراحي براساس عملکرد به طور کلي ميتوان گفت که هدف اصلي روش طراحي بر اساس عملکرد پيشبيني واقع بينانه عملکرد ساختمان بر حسب عوامل قابل تعريف در طول زلزلههايي با شدت مختلف ميباشد که ممکن است در طول عمر سازه در محل احداث آن رخ دهد. اين امر با طراحي ساختمان به گونهاي که محدوده وسيعي از اهداف عملکردي را محقق سازد، انجام مي شود. يک هدف عملکردي خاص تشکيل شده است از يک سطح عملکردي بر اساس خرابي به علاوه سطح خطر زلزله تشکيل شده است . به عنوان مثال در طراحي ساختمان ميتوان به گونهاي عمل کرد که سازه در طول زلزلههايي که انتظار ميرود هر 2500 سال رخ دهد در آستانه فروپاشي قرار گيرد. براي اينکه عملکرد سازه قابل پيشبيني باشد، ملاحظاتي در مورد ميزان قابليت اطمينان طرح نهايي بايد صورت گيرد تا هدف عملکردي مورد نظر برآورد شود. با توجه به اينکه طراحي و ساخت ساختمان ها در فضايي سرشار از عدم قطعيتها انجام ميگيرد، قابليت اطمينان طرح تنها ميتواند به صورت احتمالاتي بيان شود. طراحي عملکردي شامل کليه عمليات مهندسي ميباشد که بتوان سازهاي با عملکرد مشخص در برابر زلزله به دست آورد، که اين عمليات ميتواند شامل تعيين اهداف طراحي، مطالعات لرزهخيزي، تحليل و طراحي لرزهاي اعضا سازهاي و غيرسازهاي، کنترل ساخت و نگهداري سازه شود. به تازگي فلسفه طراحي براساس عملکرد به منظور ارزيابي، مقاومسازي و بهسازي ساختمانهاي موجود استفاده شده است. در 1996 ATC گزارشي با عنوان «ارزيابي لرزهاي و تجهيز ساختمانهاي بتني» منتشر کرد. همچنين در سال 1997 FEMA راهنمايي را به منظور بهسازي ساختمانهاي موجود انتشار داد که طيف وسيعي از ساختمان ها از جمله فولادي، بتني، آجري و سنگي را تحت پوشش قرار داده است که مبناي هر دو فلسفه جديد طراحي براساس عملکرد ميباشد. کليات و تعاريف همانطور که ميدانيم در طراحي لرزهاي سازهها هيچگاه هدف ما اين نيست که سازه در مقابل شديدترين زلزله ممکن دچار هيچگونه خرابي نشود. زيرا اين امر نه ضروري به نظر ميرسد و نه از لحاظ اقتصادي منطقي است . به عبارت ديگر در طراحي لرزهاي سازهها، با توجه به اين واقعيت هدف اصلي در طراحي لرزهاي اين است که خرابي يک سازه تحت زلزلههاي مختلف در حد قابل قبولي محدود شود. هدف اصلي در آييننامه هاي فعلي حفظ ايمني جاني تحت زلزلههاي شديد است و شرايط خطرپذيري نيز به طور ضمني کنترل ميشود. اين هدف يک هدف حداقل است که براي سازههاي معمول لازم الاجرا ميباشد. براي سازههاي خاص احتياج به اهداف کاملتري است که سعي شده است با وارد کردن ضريب اهميت اين مساله در نظر گرفته شود که البته اين ضريب نميتواند به طور کامل نيازهاي مختلف طراحي را برآورده سازد. براساس فلسفه طراحي عملکردي حدود قابل قبول خرابي، از طريق در نظر گرفتن اثرات اقتصادي خرابي سازه تعريف ميشود. به عبارت ديگر، هزينههاي ساخت، نگهداري و ترميم خرابيهاي ناشي از زلزلههاي متحمل در طول عمر مفيد سازه مي باشد که در نهايت تعيين کننده نوع طرح و حدود خرابي قابل قبول است . بدين ترتيب حدود خرابي سازهها شامل گستره وسيعي از «عدم خسارت» تا «فروريزش» خواهد بود. در اينجا به تعريف پارامترهاي مورد استفاده در روش طراحي عملکردي ميپردازيم: هدف طراحي : نشان دهنده سطح عملکرد مورد نياز براي سازه تحت وقوع زلزلههايي با شدتهاي مختلف (دوره بازگشت مشخص) ميباشد. اهداف طراحي بايد بر اساس کاربري سازه، نوع سيستم و رفتار سازه، عوامل اقتصادي شامل هزينههاي ساخت و تعميرات آني و عوامل اجتماعي – سياسي انتخاب شود. سطح عملکردي: نشان دهنده حداکثر خرابي مورد انتظار سازه ميباشد به طوري که اگر خرابي از اين حد افزايش يابد، سطح عملکردي سازه نيز تغيير پيدا خواهد کرد. وضعيت کليه اجزاي سازهاي و غيرسازهاي در تعريف اين سطوح عملکردي دخيل ميباشند. در تعريف سطوح عملکردي ميتوان دو جنبه متفاوت ولي مربوط به هم را در نظر گرفت: 1- به شکل قابل فهم براي کارفرمايان، جامعه، ساکنين و کارگزاران نظام مهندسي (جنبه کيفي) 2- به صورت فني و مورد استفاده براي طراحان و مهندسين به صورت تعيين محدوديتهاي مجاز اعضا و کل سازه در طراحي عملکردي 4 سطح عملکردي در نظر گرفته ميشود: - عملکرد کامل - عملکردي - ايمني جاني - حد فروريزش عوامل ناشي از زلزله تمام عوامل طبيعي که مربوط به حرکت و لرزش زمين ناشي از زلزله ميباشند، از قبيل: شکست گسل، روانگرايي، لغزش زمين و نشتهاي نامساوي را شامل مي شوند. هر يک از اين عاملها ميتوانند موجب خرابي سازه و لذا کاهش عملکرد آن گردند. مقدار خرابي ناشي از اين عوامل بستگي به شدت و بزرگي آن عامل دارد که وابسته به بزرگي زلزله، فاصله سازه از گسل، جهت گسترش گسل، جنس زمين منطقه و شرايط خاص محل مورد نظر است. در يک طراحي ايدهآل عملکردي بايد اثرات کليه اين عوامل در طراحي در نظر گرفته شود. براي هر سازهاي، يک منحني پيوسته وجود دارد که نشان دهنده بزرگي زلزلههايي ميباشد که ممکن است در عمر مفيد سازه به آن وارد شوند. اين منحني با زلزلههاي کوچک با احتمال وقوع زياد و خرابي کم در عمر مفيد سازه آغاز ميشود و به زلزلههاي بسيار بزرگ با احتمال وقوع بسيار کم و خرابي هاي شديد در عمر مفيد سازه ختم ميشود. در طراحي عملکردي هدف اين است که تحت کليه نقاط اين منحني که هر يک نشان دهنده يک زلزله با بزرگي و احتمال وقوع مشخص ميباشد بتوانيم سازهاي با عملکرد مورد نظر داشته باشيم. اما از آنجايي که نميتوانيم براي کليه زلزلههاي ممکن سازه را کنترل کنيم ناگزير هستيم که اين منحني را به صورت گسسته در بياوريم و اين نقاط نشان دهنده سطوح طراحي زلزله خواهند بود. اگرچه تعريف سطوح زلزله کمک بزرگي به راحتي طراحي مقاوم در برابر زلزله ميکند، اما ممکن است که هيچگاه زلزله اي با بزرگي دقيقا برابر با اين سطوح طرح به وقوع نپيوندد. --------------------------------------------------------------------------------- * کارشناس عمران
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: ایرنا]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 3992]