بررسی روش حذف طبقات فوقانی در بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی

یکی از راههای مناسب کاهش نیروی زلزله در ساختمان ها کاهش جرم سازه می باشد . در بند 6-2 از دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود، یکی از راهکارهای بهسازی ساختمان ها کاهش جرم آن عنوان شده است و در تفسیر دستورالعمل آنرا با توجه به اینکه با کاهش جرم می توان میزان تغییر شکلها و نیروهای داخلی ناشی از زلزله را در اعضا کاهش داد، برشمرد . برای این منظور تخریب طبقات فوقانی، تغییر نمای ساختمان یا تغییر مشخصات دیوارهای داخلی را مطرح می نماید . هدف از این تحقیق بررسی روش بهسازی سازه های موجود با کاهش وزن سازه با استفاده از روش حذف طبقات فوقانی در ساختمان های فولادی و تعیین میزان تاثیر این روش بر تغییر شکلها و نیروهای ایجاد شده در سازه می باشد . بدین منظور سه نمونه ساختمان با تعداد طبقات 9 ، 12 و 15 با پلان مشابه انتخاب شده و با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی (pushover ) مورد طراحی، آنالیز و ارزیابی قرار گرفتهاند . در نمونههای انتخابی سیستم سازهای قاب ساده با مهاربندی هم محور در دو امتداد و با آرایشهای مختلف در نظر گرفته شده است . به منظور بررسی اثر کاهش وزن سازه به روش حذف طبقات فوقانی، یکبار با حذف یک طبقه و بار دیگر با حذف دو طبقه تحلیل استاتیکی غیر خطی با دو نوع توزیع بار مختلف یعنی توزیع یکنواخت و توزیع مثلثی معکوس و همچنین سه حالت ترکیبات مختلف بارها در نظر گرفته شده است . نتایج بدست آمده نشان می دهد که در ساختمان 9 طبقه با حذف یک طبقه یعنی % 11/1 کاهش جرم، نیروی زلزله %6 کاهش یافته است و با حذف دو طبقه این میزان تقریباً دو برابر شده است . در ساختمان 12 طبقه کاهش یک طبقه نیروی زلزله را % 4/2 کاهش داده است و این مورد در ساختمان 15 طبقه به %3/5 رسیده است که نشان می دهد در ساختمان های کوتاهتر میزان تاثیر این روش بیشتر می باشد . اما در هر مورد می توان با توجه به میزان ضعف سازه موجود، از این نتایج استفاده نمود . تغییرات دوره تناوب سازه ها و همچنین میزان تغییر مکان بام در دو جهت در نمودارهایی ارائه شده است . اثر این روش بر مقاومت، سختی، شکل پذیری و ضریب شکل پذیری سازه ها نیز محاسبه شده است

کلیدواژه ها:

کاهش وزن سازه ، حذف طبقات فوقانی ، تحلیل استاتیکی غیرخطی ، میزان تغییرشکل ، سازه های مهاربند فولادی