روش دینامیکی تاریخچه زمانی کاملترین روش تحلیل برای یک زلزله خاص محسوب می شود ولی چون تحلیل به روش دینامیکی تاریخچه زمانی احتیاج به کامپیوترهای قوی و صرف وقت زیادی دارد از روشهای تقریبی تحلیل طیفی یا شبه دینامیکی برای تحلیل استفاده می شود. در روش شبه دینامیکی با استفاده از روشهای مودی srss، cqc که خود براساس تئوری احتمالات و ارتعاشات تصادفی استوار می باشند مقادیر ماکزیمم مودهای مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند تا تقریبی از جواب ماکزیمم روش دینامیکی تاریخچه زمانی بدست آیند. چون ماکزیمم مودهای مختلف در یک زمان اتفاق نمی افتند و همچنین در روش تحلیل طیفی قدر مطلق مقادیر مودها با یکدیگر ترکیب می شوند ممکن است اختلاف روشهای شبه دینامیکی و دینامیکی تاریخچه زمانی قابل ملاحظه باشد. به طور کلی 3 عامل در اختلاف نتایج حاصل از روشهای ترکیب مودی cqc srss در تحلیل شبه دینامیکی موثر می باشند. -1 ضرایب همبستگی میان مودها. -2 وابستگی مودهایی که ضرائب همبستگی بالایی دارند به یکدیگر. -3 میزان جرم موثر مودهایی که با یکدیگر وابسته هستند. عدم دخالت و تاثیر کم هر یک از عوامل فوق باعث می گردد روشهای ترکیب مودی cqc, srss جوابهای نزدیک به یکدیگر بدست دهند. روشهای ترکیب مودی cqc, srss در سازه های دوبعدی به علت فاصله زیاد فرکانسهای مودهای مختلف و ناچیز بودن ضرائب همبستگی عرضی میان مودها جوابهایی بسیار نزدیک به یکدیگر بدست می دهند به گونه ایی که برای یک سازه دوبعدی با هر ارتفاع و سیستم سازه ای می توان از هر یک از روشهای ترکیب مودی cqc, srss برای رسیدن به جوابهای مورد نیاز در روش تحلیل شبه دینامیکی استفاده نمود. در سازه های سه بعدی که پلان متقارن دارند یا پلان آنها به گونه ای است که مراکز سختی و جرم بر یکدیگر منطبق هستند به علت این که فاصله فرکانس مودهای وابسته سازه از یکدیگر زیاد می باشد ضرائب همبستگی عرضی میان مودهای موثر سازه ناچیز بوده و در نتیجه نتایج حاصل از روشهای cqc, srss بسیار به یکدیگر نزدیک است . در سازه هایی که پلان l شکل دارند یا سازه هایی که پلان متقارن دارند ولی دارای توزیع نامتقارن عناصر مقاوم جانبی در پلان میباشند و مراکز جرم و سختی آنها معمولا بر یکدیگر منطبق نبوده و فاصله قابل توجه ایی دارند مودهای مختلف ارتعاشی سازه در امتداد محورهای مختلف یعنی y, x و همچنین دوران حول محور z سهم به سزایی در ارتعاش کل سازه داشته و به یکدیگر وابسته میباشند اگر فرکانس مودهایی از سازه که جرم موثر بالایی دارند و به یکدیگر وابسته می بشاند نزدیک به یکدیگر باشند روشهای ترکیب مودی cqc, srss جوابهای متفاوتی بدست می دهند که معمولا جوابهای روش srss دست پایین تر از روش cqc می باشد و روش cqc جوابهای نزدیکتری به روش دقیق دینامیکی بدست می دهد. بنابراین بهتر است تا حد امکان از روش ترکیب مودی cqc در تحلیل شبه دینامیکی برای سازه های سه بعدی استفاده نمود زیرا کلیه مزایای روش srss را دارا می باشد علاوه بر این که در سازه های خاص که هر 3 عامل ذکر شده را دارا میباشد نواقص روش srss را برطرف می نماید و از آن می توان با تقریبی مناسب در جایگزینی روش تحلیل دینامیکی استفاده نمود.

هدف این پایان نامه بررسی روشهای موجود مقاوم سازی و تقویت ساختمانهای بتنی اجرا شده در برابر زلزله می باشد. با توجه به قرار داشتن ایران روی کمربند زلزله و آسیب پذیر بودن اغلب ساختمانهای مسکونی موجود در برابر زلزله به دلیل قدمت ساخت آنها و نیز عدم رعایت کامل نکات فنی آئین نامه طرح ساختمانها در برابر زلزله (آئین نامه 2800 ایران) لازم است براساس روشهای مناسب و اصولی سعی در ایمن سازی و مقاوم سازی سازه های موجود در برابر زلزله نمود. آسیب پذیر بودن اغلب سازه ها در ایران از آنجا ناشی می شود که اصولا علم مهندسی زلزله دارای سابقه چندانی در دنیا به خصوص در ایران نیست و با توجه به سابقه طولانی سکونت در شهرهای مختلف ایران می توان نتیجه گرفت که بافت ساختمانها به خصوص در شهرهای متوسط و کوچک و همچنین در روستاها سنتی بوده و اصول صحیح طراحی در برابر زلزله در آنها رعایت نشده و عمدتا غیرعلمی و مبتنی بر تجربه بوده است و لذا می بایستی تمهیدات لازم جهت ایمن سازی و مقاوم سازی سازه ها در برابر زلزله که تاکنون علم مهندسی زلزله به آنها نایل گشته را در این سازه ها لحاظ کرد و مقاومت آنها را تا حد مطلوب ارتقاء داد. همانگونه که در بالا نیز اشاره شد از میان انواع گوناگون سازه های متعارف موجود، در این پایان نامه سازه های مبتنی مورد بررسی قرار گرفته است و جهت نمایاندن هر چه بهتر مطالب سه نمونه از ساختمانهای در دست بهره برداری در تهران مورد آنالیز و طراحی دقیق و مطابق نکات فنی آئین نامه ای قرار گرفته و روشهای مقاوم سازی و مرمت روی اعضائی که به صورت نمونه گزیده شده پیاده شده است . نکاتی که بعد از انجام این پایان نامه قابل ذکر به نظر میرسد یکی ضرورت انجام عملیات مقاوم سازی و مرمت روی بیشتر ساختمانهای موجود می باشد و نکته دیگر اینکه رعایت نکات فنی و صرف هزینه های ضروری در شروع عملیات ساخت بسیار راحت تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر از مقاوم سازی یک بنای ساخته شده است .

تخصیص مبالغ هنگفتی از سرمایه های ملی و بودجه سالانه کشور از سوی منابع شخصی و دولتی جهت احداث پروژه های عمرانی از یک سو و قرارگیری کشورمان در منطقه با زلزله خیزی شدید از سوی دیگر ضرورت بازنگری در وضعیت ساخت و سازها از جنبه های طرح محاسبه و اجرا در سطح کشور را به شدت گوشزد می نماید. در استانی نظیر آذربایجانشرقی که مورد نظر این تحقیق می باشد پتانسیل بالای وقوع زلزله کیفیت بد مصالح جوش های کارگاهی با کیفیت نامناسب نبود یک سیستم شناخته شده باربر جانبی و هزاران مشکل دیگر نظیر مشکلات اجرائی و غیره که در اکثر قریب به اتفاق ساختمان های مورد بررسی مشاهده می گردد. شرایطی را فراهم آورده است که بروز هرگونه زلزله محتمل در این منطقه نتایج اقتصادی و اجتماعی غیرقابل جبرانی را بهمراه خواهد داشت و این در حالی است که با یک برنامه ریزی منسجم و بسیج توان نیروهای فنی کشور و استان بخش اعظمی از مشکلات مذکر قابل حل می نماید. بر این اساس در مجموعه حاضر سعی گردیده است ضمن بررسی آسیب پذیری ساختمان های متداول موجود در دو مقوله مقاومت و شکل پذیری، جهت تقویت و مقاوم سازی شکل پذیر اقدام گردد. به منظور تحقق اهداف یاد شده سعی گردید تا ضمن بررسی ادبیات فنی موجود و کنکاش مشاهدات عینی در سطح استان و بررسی مدارک محاسباتی موجود مقوله آسیب پذیری به نحو مناسبی مورد ارزیابی قرار گیرد. سپس مقوله تقویت و مقاوم سازی ساختمان ها براساس نوع آسیب پذیری های مشاهده شده مورد توجه واقع گردیده و نسبت به ارائه راهکارهای مناسب که متناسب با امکانات موجود و در دسترس و بروز باشد اقدام گردیده است در پایان نیز چند نمونه از سیستم های متداول با استفاده از برنامه های کامپیوتری نظیر staad-iii و همچنین بصورت دستی براساس مقرارت ملی ساختمان ایران تقویت و محاسبه گردیده اند.

اهداف اصلی این پایان نامه بررسی فلسفه ضوابط جدید در آیین نامه ‏‎ubc 97‎‏ و تاثیر آنها بر روی نیروهای ناشی از زلزله و مقایسه مقدار نیروی ناشی از زلزله در آیین نامه های 2800 ایران (ویرایش دوم) و ubc 97 می باشند. برای نیل به اهداف فوق این پایان نامه در چهار قسمت ((بررسی ضوابط و معیارهای آیین نامه های 2800 ایران) (ویرایش دوم) و ubc 94 و مقایسه آنها با یکدیگر))، ((بررسی ضوابط آیین نامه ubc 97 و تشریح دیدگاه های آن))، ((مقایسه مقدار نیروهای ناشی از زلزله در آیین نامه های 2800 ایران و ubc 97 )) و (( بررسی اقتصادی اثرات ضوابط جدید آیین نامه ubc 97 )) تهیه شده است. اهم نتایج بدست آمده از این بررسی به شرح زیر می باشد:((تطابق نسبتا خوب ضوابط و طیف آیین نامه های 2800 ایران (ویرایش دوم) و ubc 94 )) و (( تفاوت ضوابط و طف آیین نامه های ubc 97 و 2800 ایران (ویرایش دوم) برای زمینهای مختلف و محدوده های متفاوت زمان تناوب، بخصوص در زمینهای نوع سه و چهار و نواحی نزدیک گل))، ((پیشنهاد محدود نکردن مقدار ضریب بازتاب سازه ‏‎(b)‎‏ به 5/2 در موارد ذکر شده در تبصره بند 2- 4-3 آیین نامه 2800 ایران (ویرایش دوم) )) ، ((تفاوتهای فاحش در وزن اسکلت سازه های طراحی شده با آیین نامه های ubc 97 و 2800 ایران در نواحی با خطر لرزه خیزی کم که بر روی زمینهای سست (نوع سه و چهار) واقع شده اند و در نواحی نزدیک به گسل)) و نتایج متعدد دیگری که در هر قسمت به طور مجزا و فراخور موضوع مطرح شده است و به عنوان نمونه می توان به نتایج بدست آمده از مقایسه ضوابط ومقدار نیروهای ناشی از زلزله در آیین نامه های ubc 97 و 2800 ایران و بررسی اثرات اقتصادی ضوابط جدید آئین نامه ubc 97 که در قسمت نتایج فصل چهارم و پنجم درج گردیده است. اشاره نمود.

در این پایان نامه خصوصیات لرزه ای انواع سقفهای متداول در کشور و همچنین عوامل موثر بر رفتار آنها که یکی از مهمترین آنها صلبیت سقفهاست، مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. دیافراگم کف اساسی ترین اجزای ساختمان می باشد و بطور کلی نحوه رفتار ساختمان دربربرا نیروهای جانبی به آن بستگی دارد، لذا روابط و ضوابط دقیق و کاملی برای تحلیل و طراحی آن مورد نیاز است.دیافراگمها ممکن است از کفهای ساخته شده از بیتن آرمه در جا ریخته شده شامل تیرچه و بلوک (یا بتن مسطح مناسب رویه)، ورقهای ساده یا موجدار فلزی، ورقهای موجدار فلزی با بتن آرمه رویه بصورت مرکب، کفهای چوبی، کفهای ساخته شده از قطعات بتن پیش ساخته با اتصالات، طاقهای ضربی (با مهاربندی) و غیره تشکیل شده باشد. همچنین دیافراگمها می توانند شامل مهاربندیهای افقی که از اجزای فولادی و یا بتنی ساخته شده اند نیز باشند. از متداولترین انواع دیافراگمهای متداول در کشور سقف بتنی است که در ایران بصورت سازه های بتنی و فولادی کوتاه مرتبه با سختی جانبی زیاد و سازه های بتنی و فلزی میان مرتبه با سختی متعارف با سیستم سقف دال بتنی و تیرچه و بلوک و سقف مرکب مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. با مدل سازی کامل سه بعدی شامل سازه و دیافراگم کف رفتار واقعی و تاثیر متقابل این دو جز در برابر بارهای جانبی بررسی می شود، در حالیکه در حال حاضر این دو جز مستقل از هم با فرض صلبیت کامل دیافراگم با برنامه های مختلف و یا بصورت دستی آنالیز و طرح می گردند تاثیر عوامل مختلف از جمله ابعاد و هندسه سازه سختی اعضا، بازشوها در پلان، اثرپیچش و... بر دیافراگم کف مورد بررسی قرار می گیرد.دیافراگم کف سازه های ساختمانی در سازه های دارای مهاربندی جانبی قوی و متمرکز نظیر سازه های بتنی دارای دیوار برشی و یا سازه های فلزی دارای مهاربندی، حساسیت بیشتری از خود نشان می دهد. بنابراین توجه به رفتار دیافراگم کف در این سازه ها از اهمیت خاصی برخوردار است. از آنجایی که ضوابطی در آئین نامه ها برای مشخص کردن صلبیت سقفها ذکر شده است. بنابراین لازم است این مسئله بصورت علمی و کاربردی مورد بررسی قرار گیرد و در صورت لزوم معیارها و شاخصهای جدیدی مرتبط با موضوع به آن اضافه گردد. هدف کلی از انجام این پایان نامه بررسی عملکرد و رفتار متقابل سازه و دیافراگم در برابر نیروهای جانبی از زلزله و همچنین ترکیب اثر نیروهای جانبی و بارهای ثقلی می باشد.