ارزیابی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی موجود با سیستم سازه ای دوگانه(قاب خمشی با شکل پذیری معمولی+مهاربند واگرای خمشی) بر اساس سطح عملکردی

در حال حاضر در طراحی تعدادی از ساختمان های کشور اصول مهندسی زلزله با دقت کافی رعایت نمی-گردد و در برخی دیگر که طراحی آن ها مناسب است اجرای با دقت کافی وجود ندارد. طراحی تعداد زیادی از این ساختمان ها مربوط به آئین نامه های گذشته بوده و اکثراً جوابگوی الزامات ویرایش های جدید آن ها نمی باشند. در این راستا و با توجه به سوابق زلزله های رخ داده شده در ایران و اثرات زیانبار آن ها، موضوع بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود مدتی است که حائز اهمیت شده و سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور برای این منظور دستورالعمل خاصی جهت ارزیابی لرزه ای ساختمان های موجود ارائه داده است. در ویرایش سوم استاندارد2800، استفاده از قاب با شکل پذیری معمولی در سیستم سازه ای دوگانه حذف شده است، با توجه به تغییر آئین نامه و ساخت و ساز برخی از بناهای مهم کشور با این نوع سیستم سازه ای البته با شکل پذیری معمولی و بر اساس ویرایش قبلی استاندارد 2800(ویرایش دوم) و اهمیت آن ها، ارزیابی عملکرد و آسیب پذیری لرزه ای و سپس بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای آن ها امری کاملاً محتمل و لازم الاجرا و می تواند مثمرالثمر واقع گردد.پایان نامه حاضر درراستای ارزیابی رفتار و عملکرد لرزه ای، ارائه و مقایسه راهکارهائی جهت بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود با این نوع سیستم سازه ای بوده و در پی پاسخ به این سوال است که آیا ساختمان های موجود دارای این نوع سیستم سازه ای جوابگوی ضوابط پذیرش دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان-های موجود (نشریه360) ایران می باشند یا نه؟ و آیا نیاز به بهسازی و مقاوم سازی دارند یا خیر؟ و در صورت نیاز به بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای، چه طرح مناسبی را از لحاظ مشخصات عمومی سازه (سختی، مقاومت، شکل پذیری و ...) و مقوله اقتصادی می توان مورد استفاده قرار داد؟برای این منظور یک ساختمان مسکونی موجود 5 طبقه، با ابعاد 22/45 12/8 متر در پلان، واقع بر روی زمین نوع iii با پهنه بندی خطر نسبی زلزله زیاد که هنوز به بهره برداری نرسیده است انتخاب گردید ساختمان مذکور دارای سیستم قاب خمشی با شکل پذیری معمولی همراه با مهاربند واگرای خمشی و خمشی- برشی در دو طرف می باشد. ساختمان مذکور در نرم افزارetabs 2000 v8.54 مدلسازی سه بعدی شده و مورد تحلیل دینامیکی خطی طیفی قرار گرفت و سپس مورد ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای در دو سطح خطر زلزله1و2 و با استفاده از آنالیز استاتیکی غیرخطی فزاینده و روش ضرائب تغییرمکان قرار گرفت. در تحلیل غیرخطی از نرم افزار کمکیperformance جهت برخی اصلاحات و تصحیحات استفاده شده است. پس از آن به ارزیابی ضوابط پذیرش مربوط به سطح عملکرد مورد نظر در اهداف بهسازی مبنا و مطلوب پرداخته شده است در ارزیابی و کنترل ضوابط پذیرش با مبنا قرار دادن ضوابط نشریه 360 ایران، برخی از تغییرات و اصلاحات موجود در اصلی ترین مرجع بهسازی لرزه ای یعنی نشریه asce/sei 41-06 نیز مدنظر قرار گرفته شده است. نتایج ارزیابی بیانگر این است که بیشترین درصد اعضاء مورد نیاز به بهسازی مربوط به طبقه اول و به ترتیب به تیرهای پیوند، تیرهای خارج از پیوند و ستون-ها اختصاص دارد و نتایج آماری کنترل سازه بیانگر این مطلب است که تنها در زلزله سطح خطر1، تنها تیرهای خمشی واقع در دهانه های بدون مهاربندی ضوابط پذیرش مربوط به سطح عملکردی ایمنی جانی را در هدف بهسازی مبنا برآورده ساخته اند بنابراین ساختمان های موجود با این نوع سیستم سازه ای طراحی شده بر اساس استاندارد2800 جوابگوی سطح عملکردی ایمنی جانی در زلزله طرح نبوده و نیاز به بهسازی و مقاوم سازی در آن ها امری کاملاً لازم و محتمل می باشد.در مرحله دوم، پس از تعیین نقاط ضعف سازه و اعضاء آسیب پذیر، به دلیل اینکه سازه در منطقه با پهنه-بندی خطر زلزله خیلی زیاد واقع نمی باشد سازه، تنها در زلزله سطح خطر یک و برای هدف بهسازی مبنا مورد بهسازی لرزه ای قرار گرفت. بدین ترتیب که 3 طرحِ بهسازی کلی، بهسازی موضعی و بهسازی کلی همراه با موضعی جهت بهبود رفتار لرزه ای و تقویت سازه بکار گرفته شد و هر کدام از طرح ها به طور جداگانه مورد آنالیز بهسازی لرزه ای و ارزیابی قرار گرفته شده اند. در نهایت نتایج حاصل از آنالیزهای بهسازی هر3 طرح، چه از منظر مشخصات عمومی سازه و چه از منظر مقوله اقتصادی با یکدیگر مقایسه و مناسب ترین طرح جهت بهسازی این گونه سازه ها پیشنهاد شده است.