لزوم نیاز تحلیل های غیرخطی سازه ها براساس ارتفاع و نامنظمی سازه

طراحی سازه ها در برابر زلزله از مهم ترین مسائل مهندسی سازه به شمار می آید و روش های متفاوتی برای آن ارائه شده است در حال حاضر نیز محققان در تلاشند تا به روش های نوین و جامع تری برای این منظور دست یابند. در اکثر آیین نامه های طراحی لرزه ای طراحی ساختمان ها تنها برای یک سطح از شدت زلزله انجام می شود ولی طراحی سازه به گونه ای که در زلزله های شدید بدون آسیب باقی بماند و به صورت خطی رفتار کند غیراقتصادی و غیرضروری است بنابراین انتظار می رود سازه در برابر زلزله های متوسط بدون وارد شدن آسیب عمده باقی بماند و هنگام زلزله های شدید آسیب را تحمل کرده و پایداری سازه حفظ شود تا تلفات جانی سازه ها به حداقل برسد. به همین دلیل طراحی مقاوم در برابر زلزله به گونه ای است که مقاومت جانبی طراحی کمتر از مقاومت جانبی مورد نیاز برای نگهداری سازه در محدوده ارتجاعی تحت زلزله شدید می باشد و سازه هنگام زلزله شدید وارد محدوده غیرخطی می شود. استفاده از روش های غیر خطی برای درک بهتر رفتار و ظرفیت سازه و نیروی واقعی زلزله مناسب است ولی با توجه به وقت گیر، هزینه بر و نیز پیچیده بودن آنها از روش های تحلیلی ساده برای تخمین پاسخ غیرارتجاعی از روی پاسخ ارتجاعی استفاده می گردد. اغلب آیین نامه ها از ضریب بزرگنمایی برای تبدیل تغییرمکان ارتجاعی به تغییرمکان غیرارتجاعی استفاده می کنند. مقدار ضریب بزرگنمایی علیرغم داشتن وظیفه یکسان در آیین نامه های مختلف متفاوت است. در آیین نامه لرزه ای استاندارد 2800 ایران مقدار این ضریب برابر باr 7/0 می باشد. در نظر گرفتن ضریب 7/0 برای انواع سیستم های مقاوم جانبی بدون در نظرگرفتن عواملی چون ارتفاع سازه و هندسه پلان جای سوال داشته و باید بررسی گردد. از طرفی مطابق آیین نامه لرزه ای استاندارد 2800 ایران محدوده استفاده از تحلیل استاتیکی خطی در سازه های نامنظم حداکثر تا ارتفاع 18 متر یا 5 طبقه می باشد. در این مطالعه با توجه به مواردی که ذکر گردید دو هدف زیر دنبال شده است: بررسی دقت ضریب بزرگنمایی آیین نامه استاندارد 2800 در سازه های بتن مسلح نامنظم در پلان و نیز بررسی کفایت آیین نامه لرزه ای 2800 ایران در برآورد محدوده استفاده از تحلیل استاتیکی خطی در قاب های خمشی بتن مسلح نامنظم. برای مقایسه آیین نامه ایران شاخص را جابه جایی قرار داده و نتایج تحلیل های خطی با تحلیل غیرخطی پوش آور کنترل و مقایسه شده اند. برای این منظور سازه های 4 تا 12 طبقه با دو مدل نامنظمی در پلان انتخاب شده اند. با توجه به تحلیل های انجام شده مشاهده گردید در مورد ضریب بزرگنمایی، ضریب r7/0 توصیه شده آیین نامه 2800 ایران بخصوص برای سازه های کوتاه تر خیلی محافظه کارانه می باشد همچنین در بررسی محدوده استفاده از تحلیل خطی، تغییرمکان های غیرارتجاعی با تغییرمکان هدف مقایسه شدند که تا سازه های 7 طبقه تغییرمکان غیرارتجاعی کمتر از تغییرمکان ارتجاعی به دست آمد بنابراین در این مورد نیز می توان گفت آیین نامه ایران محافظه کارانه عمل کرده است.