طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس تغییر مکان

طراحی لرزه  ای سازه ها بر اساس تغییر مکان

اگر چه طراحی لرزه ای بر اساس عملکرد به طور وسیعی توسط محققان مورد استفاده قرار می گیرد، اما در حال حاضر در روند طراحی و اجرا چندان بکار گرفته نمی شود. این روش، ملاحظات احتمالاتی بسیاری را در بر می گیرد که به ورودی های لرزه ای، ویژگی های مصالح، ابعاد، بارهای ثقلی و هزینه های مالی مربوط به آسیب، فروریزش و یا از دست دادن قابلیت استفاده بواسطه زلزله، وابسته است. همچنین این روش، ابزاری مفید جهت ارزیابی سازه های موجود است، اما در طراحی سازه های موجود که هندسه آن متغیر بوده یکی از معدود راه حل های طراحی می باشد.

در حال حاضر، در تعیین زلزله ورودی از تئوری احتمال استفاده می شود که عموماً بر اساس طیف خطر یکنواخت است. مهندسان برای طراحی سازه ها از نیروهای مشخص شده در آیین نامه استفاده می کنند که در تعیین این نیروها میزان خطر ناشی از آسیب یا فروریزش بطور واقعی در نظر گرفته نشده است. کنترل تغییرمکان های سازه ای که از طریق کرنش های مصالح (آسیب سازه ای) و تغییرمکان های نسبی (آسیب غیر سازه ای) مستقیماً به میزان آسیب مربوط می شوند، در انتهای روند طراحی با روش های تقریبی انجام می گیرد. در بهترین حالت، این روش منجر به طرحی می شود که معیار کنترل آسیب را با تراز خطرپذیری متغیر ارضاء می نماید. اما در بدترین حالت، طراحی با ایمنی نامشخص صورت خواهد گرفت.

این کتاب، با بهره گیری از رویکردهای قطعی، پلی بین طراحی سازه ای سنتی و یک روش طراحی کاملاً احتمالاتی (و غیر ممکن) ایجاد می کند که بر اساس بهترین اطلاعات موجود از تحلیل و ویژگیهای مصالح است تا سازه ای بدست آید که بتواند به یک حالت حدی سازه ای یا غیرسازه ای تحت یک زلزله خاص دست یابد. سازه های طراحی شده با این معیار، سازه های با «خطرپذیری یکنواخت» نامیده می شوند. رویکرد استفاده شده بسیار ساده بوده و معادل روش طراحی لرزه ای مجاز در آیین نامه ها یعنی روش نیروی جانبی معادل است، اما به هر حال برای اکثر طراحان نا آشنا خواهد بود، زیرا انتخاب تغییر مکان طراحی نقطه شروع می باشد. روش طراحی نیروی برش پایه و توزیع مقاومت در سازه را تعیین نموده تا این تغییرمکان بدست آید. لذا، این فرآیند (تغییرمکان های منتهی شده به مقاومت) برخلاف طراحی سنتی بوده که در آن مقاومت به تعیین تغییرمکان منجر می گردد.

در واقع، این کتاب مستقیماً متوجه طراحان سازه بوده و در ادامه دو کتاب قبلی نویسنده اصلی به نام های ("طرح لرزه ای سازه های بتن مسلح و بنایی (T.Paulay, John Wiley 1992) " و "طرح لرزه ای و مقاوم سازی پل ها (F.Seible و G.M.Calvi, John Wiley 1992) " ). این کتب در اصل، به جزئیات طراحی و توزیع نیروی مربوط به سازه های مورد اشاره می پردازد. اگر چه تأکید اصلی در این کتب بر روی فلسفه طراحی لرزه ای از نظر ملاحظات طراحی ظرفیت بوده، اما بطور مقایسه ای کمی هم به بررسی تراز بهینه مقاومت مورد نیاز ساختمان یا پل توجه نموده است. این کتاب، این جنبه را بطور مشخص بررسی نموده و نیز راهی را در نظر می گیرد که با آن مقاومت مورد نیاز سیستم (نیروی برش پایه) در سرتاسر سازه توزیع می شود. خواهیم دید که روش های سنتی تحلیل، با فرضیات مربوط به سختی عضو ناسازگار است. در نظر گرفتن تعادل به جای سختی منجر به توزیع واقعی تر و ساده تر مقاومت خواهد شد. مفاهیم جدید در زمینه پاسخ پیچشی غیرالاستیک، بکار گرفته شده و به طراحی بر اساس تغییرمکان تعمیم می یابد. ترکیب اثرات لرزه ای و ثقلی و نیز   در نظر گرفته می شوند.

ملاحظات مربوط به روش طراحی ظرفیت بر اساس مجموعه وسیعی از مطالعات تحقیقاتی اخیر بازبینی و اطلاعات کاملاً واقع بینانه و جدید برای دسته وسیعی از سازه ها فراهم می گردد.

اطلاعات موجود در این کتاب نه تنها برای طراحانی که قصد دارند از اصول طراحی بر مبنای تغییرمکان استفاده کنند مناسب است، بلکه برای آن دسته از افرادی که طراحی را بر اساس روش نیرویی سنتی انجام می دهند و علاقه مند به درک پاسخ لرزه ای سازه ها به صورت جزئی تر هستند نیز مفید خواهد بود تا بتوانند این درک را در طراحی خویش بکار گیرند.

اگر چه تمرکز اصلی این کتاب طراحی حرفه ای است، اما این انتظار می رود که برای جامعه محققین نیز جذابیت لازم را برای افزایش دانش ایشان جهت رسیدن به یک روش طراحی کامل فراهم آورد. اطلاعات وسیع و جدیدی که پیشتر منتشر نشده در این کتاب ارائه می گردد. امیدواریم که مباحث این کتاب محققان را بیشتر به این زمینه علاقه مند نماید. همچنین برای دانشجویان مهندسی زلزله ترم های آخر کارشناسی و نیز کارشناسی ارشد که علاقه مند به فراگیری عمیق تر مفاهیم طراحی و پاسخ لرزه ای هستند نیز استفاده از این کتاب توصیه می شود.

در فصل 1 دلیل نیاز برای حرکت از طراحی لرزه ای نیرویی به سمت طراحی بر اساس تغییرمکان بیان می شود. در واقع این موضوع به نیاز برای تخمین سختی اولیه در روش طراحی نیرویی بر می گردد. در حالی که استفاده از این مقادیر اولیه سختی جهت توزیع نیروی جانبی لرزه ای در سازه صحیح نیست. در فصل 2 به روش نوین انتخاب زلزله ورودی برای طراحی بر اساس تغییرمکان بخصوص برای خصوصیات طیف تغییرمکان غیرالاستیک و الاستیک پرداخته می شود. مفاهیم اساسی مربوط به "طراحی لرزه ای مستقیم بر اساس تغییرمکان" که در آن هیچ فرآیند تکرار شونده در روند طراحی نیاز نمی شود در فصل 3 توسعه داده شده است. ابزار مورد نیاز بویژه در طراحی بر اساس تغییرمکان در فصل 4 فراهم می گردد. سپس اصول روش طراحی بر اساس تغییرمکان برای سیستم های سازه ای مختلف اعم از قاب ها، دیوارها، قاب های دو گانه، پل ها و ساختمان های دارای جداساز لرزه ای و میراگرهای الحاقی در فصول بعدی بکار می رود و متعاقب آن ارزیابی لرزه ای در فصل 13 انجام می گیرد. سرانجام اصول روش مذکور در فصل 14 در یک قالب شبه آیین نامه ای تهیه می شود تا مبنایی برای نسل های آینده آیین نامه ها باشد. در سرتاسر این کتاب مثال های طراحی متنوعی آورده شده است.

روش طراحی مذکور اولین بار در آغاز دهه 90 میلادی پیشنهاد شد و اکنون به فرم کاملتر و مناسب تری برای طراحی رسیده است. تحقیقات زیادی در 5 سال گذشته جهت توسعه و کالیبره کردن این رویکرد انجام شده که از آن جمله می توان به کار Juan Camillo و Alexandro Amaris، Katrin Beyer، Carlos Blandon، Chiara Casarotti، Pio Miranda، Juan Camillo Oritz، Didier Pettinga، Dario Pietra و Tim Sullivan و شماری دیگر اشاره نمود.

مثال های طراحی در این کتاب توسط Rui Pinho، Daria Pietra، Laura Quaglini، Luis Montejo و Vinicio Suarez آماده و تحلیل های سازه ای نرم افزاری مربوط به این مثال ها توسط Prot.Athol Carr، Dr.Stelios Antoniou، Dr. Rui Pinho و Mr.Luis Montejo انجام شده است.

در اینجا باید از پروفسور Tom Paulay و Dr. Rui Pinho به طور ویژه ای تشکر نمایم. ایشان دست نوشته های مربوط به هر بخش را خوانده و اشتباهات را ویرایش نمودند. توضیح های این اشخاص باعث بهبود کتاب شده و اشتباهات باقیمانده بر عهده نویسندگان است.

 

فصل اول از این کتاب را به رایگان از انتهای این صفحه میتوانید دانلود  و مشاهده بفرمایید:

node_4080-ddbe_chapter_1.pdf

از این صفحه از فروشگاه سایت میتوانید این کتاب را به صورت پستی سفارش دهید

درباره نویسنده
عکس‌های alireza salehin

علیرضا صالحین

محقق - مولف - مترجم - پیمانکار- مشاور - ترجمه ، گردآوری و تالیف بیش از 16 کتاب تخصصی مهندسی عمران-مدیر علمی نشر دانشگاهی فرهمند - همکار بخش انتشارات ، مقالات تحلیلی و تولید محتوای سایت 808
  • برای ارسال دیدگاه وارد شوید یا ثبت نام کنید .
  • Comments

    با سلام
    کتاب به چاپ رسید؟

    عکس‌های mhaqda30
    mhaqda30

    با سلام
    چه زمانی این کتاب چاپ خواهد شد؟

    عکس‌های m.ahmadi
    m.ahmadi

    انشاء الله پیش از عید

    عکس‌های alireza salehin
    alireza salehin

    نظرخواهی

    در نسخه لاتین وبسایت 808 علاقه مند به استفاده از کدامیک از قسمت های کنونی سایت فارسی 808 هستید؟

    در دانشنامه 808 بیشتر بخوانید...

    تقویم آموزشی

    5 بهمن 1396
    دبیرخانه کنفرانس
    8 بهمن 1396
    دبيرخانه كنفرانس ملي سازه و فولاد
    10 بهمن 1396
    انجمن ژئوسنتتیک ایران
    10 بهمن 1396
    انجمن سازه های فولادی ایران
    10 بهمن 1396
    دبيرخانه كنفرانس ملي سازه و فولاد
    12 بهمن 1396
    دانشگاه ازاد
    15 بهمن 1396
    جامعه مهندسان مشاور ایران
    17 بهمن 1396
    انجمن ژئوسنتتیک با همکاری انجمن ژئوتکنیک و دانشکده ی مهندسی عمران دانشگاه تهران
    17 بهمن 1396
    انجمن مهندسی آبیاری و آب ایران
    18 بهمن 1396
    مركز راهكارهاي دستيابي به توسعه پايدار، موسسه آموزش عالی مهراروند
    24 بهمن 1396
    انجمن ژئوسنتتیک ایران
    25 بهمن 1396
    موسسه تحقیقاتی مهندسی زلزله (EERI)
    26 بهمن 1396
    جهاد دانشگاهی استان گیلان و موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی رشت
    28 بهمن 1396
    انجمن مهندسی سازه ایران
    29 بهمن 1396
    معاونت حمل و نقل و ترافیک شهرداری تهران
    3 اسفند 1396
    دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه
    5 اسفند 1396
    دبیرخانه دائمی کنگره با همکاری دانشگاه دبی
    6 اسفند 1396
    گروه طرح و ساخت مهرگان با همکاری انجمن مدیریت پروژه ایران
    9 اسفند 1396
    دانشگاه صنعتی امیر کبیر
    9 اسفند 1396
    انجمن ژئوسنتتیک ایران
    11 اسفند 1396
    دبیرخانه دائمی کنگره علوم محیطی
    14 اسفند 1396
    انجمن ژئوسنتتیک با همکاری انجمن ژئوتکنیک و دانشکده ی مهندسی عمران دانشگاه تهران
    14 اسفند 1396
    انجمن ژئوسنتتیک با همکاری انجمن ژئوتکنیک و دانشکده ی مهندسی عمران دانشگاه تهران
    16 اسفند 1396
    انشگاه فرزانگان اصفهان با همکاری انجمن ژئوتکنیک ایران و انجمن مهندسی سازه ایران
    16 اسفند 1396
    دانشگاه آزاد اسلامی واحد امارات - انجمن معماری شهرسازی استان البرز
    21 اسفند 1396
    : دبیرخانه دائمی کنگره با همکاری دانشگاه های آلمان
    22 اسفند 1396
    هولدینگ نقش و طرح انابافت شهر
    19 فروردين 1397
    آکادمی بین المللی علوم، مهندسی و تکنولوژی
    30 فروردين 1397
    انجمن مهندسی سازه (SEI) از انجمن مهندسان عمران آمریکا (ASCE)
    1 ارديبهشت 1397
    انجمن ژئوتکنیک ایران
    1 ارديبهشت 1397
    مرکز آموزش علمی - کاربردی شهرداری تبریز
    5 ارديبهشت 1397
    انجمن بین المللی مهندسی سازه و پل (IABSE)
    5 ارديبهشت 1397
    دانشگاه فسا
    5 ارديبهشت 1397
    انجمن بین المللی مهندسی سازه و پل
    5 ارديبهشت 1397
    مجمع مهندسان جوان استان آذربایجان شرقی
    6 ارديبهشت 1397
    سازمان سنجش
    6 ارديبهشت 1397
    انجمن مهنسان سازه ایلینویز
    18 ارديبهشت 1397
    کمیته برگزاری کنفرانس
    18 ارديبهشت 1397
    انجمن علمی بتن ایران- انجمن بتن ایران
    18 ارديبهشت 1397
    دانشگاه صنعتی نوشیروانی
    28 خرداد 1397
    جامعه یونانی انجمن اروپایی مهندسی زلزله و دانشگاه ارسطو یونان
    31 خرداد 1397
    انجمن مهندسان سازه اسپانیا (ACHE)
    4 تير 1397
    موسسه تحقیقاتی مهندسی زلزله (EERI)
    4 تير 1397
    کمیته تخصصی و اروپایی ERTC7 از انجمن بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک
    4 تير 1397
    کمیته فنی منطقه اروپا از انجمن بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (ISSMGE)
    20 تير 1397
    موسسه آموزش عالی شهریار آستارا
    14 شهريور 1397
    انجمن هیدرولیک ایران ، دانشگاه شهركرد
    25 شهريور 1397
    انجمن ژئوسنتیک کره (KGSS)
    25 شهريور 1397
    انجمن ژئوسنتتیک کره- انجمن بین المللی ژئوسنتتیک کره
    28 شهريور 1397
    انجمن بین المللی مهندسی سازه و پل

    موسسه 808 نماینده موسسات جهانی در ایران