مقایسه روشهای تجربی، آئین نامه ای، خطی و غیر خطی در آنالیز رفتار و طرح لرزه ای سازه های بنایی غیر مسلح در ایران

در این پایان نامه به بررسی ساختمانهای بنایی غیر مسطح و بررسی پارامترهای تاثیر گذار در مقاومت و سختی آنها پرداخته شده است. بر این اساس ابتدا روشهای مختلفی جهت آنالیز و طرح این نوع سازه ها ارائه شده است. برخی از این روشها بیشتر بر مبنای تجربه استوار بوده و مفاد آنها بر اساس رفتار سازه ها در زلزله های گذشته تنظیم شده اند. این روشها که بیشتر آئین نامه های لرزه ای جهان (از جمله آئین نامه زلزله ایران) از آنها پیروی می کنند با استفاده از روشهای نسبتا دقیق تر آنالیز مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. برای اینکار سه روش انتخاب شده است. روش اول، روشی موسوم به روش آریا است که در کشور هندوستان متداول است. روش دوم موسوم به روش خرپای معادل دیوار بنایی است که در آلمان مربعی دیوار بنایی با یک آلمانی خرپای مسطحه شش عضوی مشابه سازی می گردد. در روش سوم، المان دیوار بنایی با یک المان قاب با تیرهای صلب با ستون مرکزی و بادبندیهای ضربدری معادل متشابه سازی گردیده و کارآیی این سه مدل در انالیز خطی و غیر خطی دیواره های بنایی ارزیابی و مقایسه شده است. ضمنا اثر تغییرات پارامترهای دیوارهای بنایی ارزیابی و مقایسه شده است. ضمنا اثرات تغییرات پارامترهای دیوارهای بنایی از قبیل نسبت ارتقاع به عرض دیوار یا پایه بنایی، مسلح بودن یا غیر مطلح بود دیوار، وجود یا عدم وجود کلافهای قائم، وجود یا عدم وجود بازشو در دیوار و سایر فاکتورهای موثر در طراحی با سه روش فوق الذکر بررسی گردیده و نتایج جالب توجهی بدست آمده است. در همین راستا یک برنامه جامع کامپیوتری تحت عنوان ‏‎(analysis and design structural masonry) smaad‎‏ جهت آنالیز و طرح تقویتهای مورد نیاز برای سازه های بنایی نوشته شده است. این برنامه که قالبیت انجام آنالیز های خطی و غیر خطی (از نوع رفتار غیر خطی مصالح) را دارا می باشد می تواند سازه های با مصالح بنایی را بر اساس روش آرای، مدل سازی نماید. نتایج بدست آمده از بکارگیری این برنامه و مدلهای فوق الذکر نشان می دهد که استفاده از ضریب دیوار نسبی به عنوان تنها عامل مقاومت سازه در برابر بارهای جانبی از کفایت لازم و جامعیت برخوردار نمی باشد. در نهایت بر اساس مطالعات فوق پیشنهاداتی جهت برطرف کردن کمبودهای موجود در آئین نامه زلزله ایران و توصیه های حهت بهبود رفتار لرزه ای این نوع ساختمانها ارائه شده است. همچینین در این پایان نامه راهکارهایی جهت ازدیاد مقاومت لرزه ای دیوارهای بنایی و در نتیجه کاهش میزان ضریب دیوار نسبی ارائه شده است. چند نمونه از این راهکارها بادبندی شده و دیوارهای بنایی کم ضخامت بتن پاشی شده معرفی گردیده و کارآیی روشهای ذکر شده مورد بحث قرار گرفته اند. همچنین افزایش مقاومت و بهبود رفتار لرزه ای سازه های بنایی غیر مسطح مقاوم سازی شده با این راهکارها ارزیابی و تشریح شده است. در پایان نیز روشهایی جهت مقاوم سازی ساختمانهای بنایی موجود آسیب پذیر در برابر زلزله ارائه شده است. این ساختمانها که در سالهای گذشته بر اساس روشهای مهندسی زلزله ساخته نشده اند اگر توسط روشهای فوق الذکر مقاوم سازی شوند به احتمال زیاد آسیب پذیری آنها در مقابل زلزله های آینده ممکن است به نحو قابل توجهی کاهش یابد