|

 ارزیابی کمی و مدلسازی دقیق سازه

مقدمه:

پس از اتمام مرحله شناخت وضع موجود ساختمان، مرحله ارزیابی کمی با مدل‌سازی سازه آغاز می‌گردد. مدل‌سازی سازه به منظور تحلیل نهایی سازه انجام می‌شود و جهت کنترل صحت فرضیات مدل‌سازی انجام پاره‌ای تحلیل‌های اولیه اجتناب ناپذیر است. نحوه مدل‌سازی صحیح و روند اعمال ضوابط لازم در مدل ساخته شده به همراه روند تحلیل‌های اولیه در این فصل توضیح داده می‏شود.

یکی از عوامل موثر در روند مدل‌سازی سازه، نوع تحلیل در نظر گرفته شده برای آن است که خود مستلزم انجام تحلیل‌های اولیه می‌باشد. بنابراین می‏توان گفت جهت مدل‌سازی نهایی ساختمان پیمودن روند سه مرحله‌ای زیر ضروری است:

  1.  مدل‌سازی و تحلیل خطی اولیه (لحاظ کردن پاره ای از ملزومات)

  2. تعیین روش تحلیل

  3. مدل‌سازی نهایی (لحاظ کردن تمامی ملزومات)

البته مدل‌سازی کلی سازه برای تحلیل‌های خطی و غیرخطی به‌جز پاره‌ای ملاحظات (مانند ملاحظات مربوط به مدل‌سازی دو بعدی) تفاوت چندانی با هم ندارند. اما شیوه مدل‌سازی اجزا در تحلیل‌های خطی و غیرخطی متفاوت است .

در این مرحله مشاور بر اساس شرح خدمات مطالعاتی بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود ، اقدام به تحلیل آسیب پذیری ساختمان می نماید. پس از شناخت خواسته های کارفرما و تعیین مشخصات سازه ، اقدامات زیر توسط کارشناسان پروژه انجام می پذیرد :

  1. بازدید مجدد تیم کارشناسی از پروژه و مشخص نمودن نواقص مشهود ساختمان نظیر : وارفتگی ، وادادگی ، ترک خوردگی ، افتادگی ، خوردگی و ضعفهای اجرائی در قطعات اصلی و غیراصلی و اتصالات.

  2. تعیین وضعیت پیکربندی ، شکل هندسی اعضا و اجزاء وجود یا عدم وجود پیوستگی در مسیرهای انتقال بار ، انسجام ساختمان ، سیستم مقاوم کمکی ، نامنظمی در پلان و ارتفاع و شرایط دیگری که در عملکرد ساختمان موجود تأثیر داشته باشد.

  3. بررسی تفاوتهای میان اطلاعات مندرج در مدارک فنی موجود و اطلاعات حاصل از ارزیابی عینی.

  4. تعیین مشخصات محل ساختمانها از نظر خطر زلزله و ارزیابی اولیه مقاومت لرزه ای ساختمانها.

 ارزیابی تفصیلی نیاز ساختمان به بهسازی:

  1. نحوه مدلسازی ساختمان

    مواردی که در مدل تحلیلی باید مدنظر قرار گیرد ، از قبیل :

    • انتخاب مدل تحلیل.

    • تعیین اعضای اصلی و غیراصلی در مدل و تعیین سختی آنها.

    • مدلسازی شالوده.

    • پیکربندی ساختمان (منظم ، نامنظم)

    • اثر پیچش

    • نوع دیافراگم ها

    • اثر D - P.

    • اندرکنش خاک – سازه

    • اثر همزمان مولفه های زلزله

    • ترکیب بارگذاری ثقلی و جانبی

    • اثر واژگونی

    • ارزیابی فرضیان طراحی : اطمینان از شبیه بودن مکانیسم رفتار و موقعیت مفصلهای خمیری فرض شده برای تحلیل مدل سازه با رفتار سازه واقعی تحت زلزله طرح

  2. بررسی مقاومت مصالح

    • تعیین کرانه پایین مقاومت

    • تعیین مقاومت های درج شده در مدارک فنی (مقاومت مشخصه)

    • تعیین مقاومت مورد انتظار مصالح.

  3. تعیین ظرفیت اجزای سازه

    • تعیین ظرفیت مورد انتظار اجزا

    • تعیین کرانه پایین ظرفیت اجزا

  4. انتخاب روش تحلیل سازه

    پس از بدست آوردن مشخصات فنی و هندسی ساختمان موجود و بارهای وارد بر آن باید سازه موجود دقیقا با استفاده از اطلاعات بدست آمده مدلسازی و تحلیل شود. روش مدلسازی و تحلیل سازه باید بر اساس آیین نامه های معتبر ارزیابی و مقاوم سازی ساختمان ها باشد. در این آیین نامه ها معمولا از چهار نوع تحلیل استفاده می گردد.

    • تحلیل استاتیکی خطی معادل:در این تحلیل رفتار اجزای سازه بصورت خطی در نظر گرفته می شود و نیروهای لرزه ای با وجود دارا بودن ماهیت دینامیکی بصورت نیرو های استاتیکی تقریبا معادل با نیروهای دینامیکی بر سازه اعمال می گردد.

    • تحلیل استاتیکی غیر خطی: در این نوع تحلیل رفتار اجزای سازه بصورت غیر خطی مدلسازی می شود، بدین معنا که المان ها می- توانند تحت تغییر شکل های پلاستیک و ماندگار قرار گیرند. در این نوع تحلیل نیز نیروهای لرزه ای بصورت نیرو های استاتیکی تقریبا معادل با نیروهای دینامیکی بر سازه اعمال می گردد.

    • تحلیل دینامیکی خطی: در این نوع تحلیل رفتار اعضای سازه بصورت خطی در نظر گرفته می شود و نیروهای لرزه ای بصورت دینامیکی بر سازه اعمال می گردد.

    • تحلیل دینامیکی غیرخطی: در این نوع تحلیل رفتار اعضای سازه بصورت غیر خطی در نظر گرفته شده و نیرو های لرزه ای بصورت دینامیکی بر سازه اعمال می گردد.

  5. تحلیل شالوده

    • تعیین سختی و مقاومت شالوده

    • محاسبه ظرفیت باربری مورد انتظار شالوده

    • تعیین مشخصه های نیرو – تغییر مکان شالوده

    • بررسی فشار لرزه ای جانبی خاک : ارزیابی دیوارهای ساختمانی نگهدارنده خاک در مقابل آثار فشارهای لرزه ای زمین.

 ارزیابی کمی و مدلسازی دقیق سازه  ارزیابی کمی و مدلسازی دقیق سازه

نمونه ای از مدلسازی

 ارزیابی کمی و مدلسازی دقیق سازه

نمونه ای از تحلیل رانشی(push over)

نمونه ای از محاسبات تحلیل استاتیکی خطی در زیر آمده است .

 ارزیابی کمی و مدلسازی دقیق سازه

بررسی عملکرد اجزای سازه با توجه به معیارهای پذیرش:

  • بررسی عملکرد اجزای سازه پس از برآورد نیروهای داخلی اعضا و تغییر شکلهای ناشی از بارهای ثقلی و بارهای جانبی زلزله با توجه به معیارهای پذیرش و نوع رفتار تجزا به صورت : کنترل شونده توسط تغییر شکل یا کنترل شونده توسط نیرو.

  • بررسی سازگاری خاک زیر شالوده با معیارهای پذیرش برای حمل همه بارهایی که توسط شالوده بر خاک وارد میشوند.

  • کنترل نیاز یا عدم نیاز به بهسازی برای ساختمان مورد نظر تحت خطر معین زلزله بر حسب عملکرد مورد انتظار

  • در این مرحله با استفاده از اطلاعات تفصیلی وضعیت موجود و با توجه به شرایط ساختگاه و آزمایشات انجام شده از اعضاء ، و تهیه مدل تحلیلی ساختمان ، ارزیابی تفصیلی نیاز ساختمان به بهسازی صورت می-گیرد و گزارش ارزیابی کمی تحلیل آسیب پذیری ساختمانها ارائه می گردد.

 


WHSTRUC © Copyright 2011,All Rights Reserved