ارائه الگوی به سازی لرزه ای ساختمان های فرسوده شهرداری با استفاده از سیستم مهاربندهای برون محور (EBF) و قاب های پیرامونی نمایان (Exoskeleton) بدون نیاز به تخریب و جابجایی ساکنین

پژوهش حاضر با هدف ارائه الگوی به سازی لرزه ای ساختمان های فرسوده شهرداری با استفاده از سیستم ترکیبی مهاربندهای برون محور (EBF) و قاب های پیرامونی نمایان (Exoskeleton)، بدون نیاز به تخریب و جابجایی ساکنین، در ساختمان نمونه ای از ساختمان های شهرداری تبریز انجام شده است. این پژوهش از نظر هدف کاربردی-توسعه ای و از حیث ماهیت، توصیفی-تحلیلی با رویکردی آمیخته (کمی-کیفی) است. در بخش تحلیلی، یک ساختمان ۵ طبقه از ساختمان های فرسوده شهرداری تبریز با کاربری اداری-خدماتی و شتاب پایه ۰.۳g، با استفاده از نرم افزارهای SAP۲۰۰۰، ETABS و OpenSees در حالت موجود و بهسازی شده با سیستم ترکیبی EBF-Exoskeleton، تحت تحلیل های استاتیکی خطی، استاتیکی غیرخطی (پوش اور) و دینامیکی غیرخطی (تاریخچه زمانی) با ۷ زوج شتاب نگاشت، مدل سازی و تحلیل شده است. ارزیابی عملکرد لرزه ای بر اساس رویکرد طراحی مبتنی بر عملکرد (FEMA ۳۵۶ و ATC-۴۰) و تعیین سطوح عملکرد (ایمنی جانی و بهره برداری بی وقفه) انجام شده است. تحلیل اقتصادی با محاسبه هزینه های چرخه عمر و تحلیل هزینه-فایده و تحلیل کیفی از طریق مصاحبه با ۲۰ نفر از مدیران و کارشناسان شهرداری تبریز و ۱۰ نفر از اساتید دانشگاهی صورت گرفته است. تحلیل داده ها با استفاده از روش طیف ظرفیت، تحلیل واریانس و مدل سازی معادلات ساختاری در نرم افزارهای SPSS و SmartPLS انجام شده است. نتایج نشان داد که سیستم ترکیبی EBF-Exoskeleton با طراحی بهینه (شامل قاب پیرامونی با ابعاد مناسب و تیرهای پیوند با طول بهینه)، موفق به تامین سطوح عملکرد ایمنی جانی و بهره برداری بی وقفه در سطوح خطر ۱ و ۲ شده است. سیستم پیشنهادی در مقایسه با روش های سنتی بهسازی (مهاربندهای داخلی و دیوارهای برشی)، منجر به کاهش ۵۷.۱ درصدی زمان اجرا (به دلیل اجرای خارجی و عدم نیاز به تخریب داخلی)، کاهش ۳۶.۸ درصدی هزینه های ساخت و اجرا و افزایش ۱۵۵.۶ درصدی قابلیت بهره برداری بی وقفه ساختمان در طول فرآیند بهسازی شده است. تحلیل های عددی نشان داد که سیستم ترکیبی با توزیع یکنواخت نیروهای جانبی در تمام گستره قاب پیرامونی و استهلاک انرژی از طریق تیرهای پیوند (با ظرفیت جذب انرژی ۲.۵ برابر روش های سنتی)، از تمرکز تغییر شکل ها و آسیب های موضعی در سازه موجود جلوگیری کرده و شکل پذیری کلی سازه را به میزان ۴۵ درصد افزایش می دهد. تحلیل اقتصادی نشان داد که نسبت سود به هزینه (B/C Ratio) برابر ۳.۸۲ و دوره بازگشت سرمایه ۴.۵ سال می باشد. الگوی بهسازی لرزه ای با سیستم ترکیبی مهاربندهای برون محور (EBF) و قاب های پیرامونی نمایان (Exoskeleton)، راهکاری کارآمد، اقتصادی و سریع الاجرا برای بهسازی ساختمان های فرسوده شهرداری ارائه می دهد که ضمن افزایش چشمگیر مقاومت لرزه ای و تامین سطوح عملکرد تعیین شده، امکان ادامه فعالیت ساختمان در طول فرآیند بهسازی را بدون نیاز به تخریب و جابجایی ساکنین فراهم می آورد و قابلیت تعمیم به سایر ساختمان های عمومی و اداری با کاربری مستمر را دارا می باشد.