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 - ترجمه ، گردآوری و تالیف بیش از 14 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

    چه موضوعی را جهت تاکید در چهارمین همایش طراحی عملکردی سازه ها مناسب تر میدانید؟
    شیوه های نوین در مقاوم سازی
    34%
    آشنایی با انواع نرم افزار های رایج در مقاوم سازی سازه ها
    33%
    ضرورت مقاوم سازی سازه ها
    16%
    مقاوم سازی شریان های حیاتی و سازه های خاص مثل بیمارستان ها، پل ها و ...
    17%
    تمام آرا: 149

    در دانشنامه 808 بیشتر بخوانید...

    تقویم آموزشی

    6 خرداد 1396
    مجله علمی عمران دانشگاه صنعتی شریف
    12 خرداد 1396
    مجموعه بین المللی کارین
    13 خرداد 1396
    انجمن مدیریت مالی ساخت و ساز آمریکا
    20 خرداد 1396
    سازمان میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری استان همدان و با مشارکت شهرداری همدان
    24 خرداد 1396
    دانشگاه فرهنگیان کرمان- دانشگاه فنی شهید چمران
    25 خرداد 1396
    انجمن توسعه و ترویج علوم و فنون بنیادین
    25 خرداد 1396
    مهندسین مشاور ژئودالامپر با حمایت دانشگاه ایوان کی
    29 خرداد 1396
    موسسه آموزشی و تحقیقاتی آتن (Athen ) با حمایت مجله تکنولوژی و مهندسی آتن
    31 خرداد 1396
    دبیرخانه کنفرانس با حمایت علمی دانشگاه تهران، دانشگاه شهید بهشتی
    1 تير 1396
    هولدینگ نقش و طرح آنا بافت شهر، انجمن معماری و شهر سازی البرز و جامعه مهندسان شهر ساز و با حمایت دانشگاه البرز , دانشگاه هنر اسلامی تبریز , دانشگاه علم و صنعت ایران و دانشگاه فنی حرفه ای منطه یک کشور
    1 تير 1396
    با حمایت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشگاه آزاد اسلامی و دانشگاه البرز
    14 تير 1396
    مركز راهكارهاي دستيابي به توسعه پايدار، موسسه آموزش عالی مهراروند؛ دپارتمان فناوری های نوین
    14 تير 1396
    : مركز راهكارهاي دستيابي به توسعه پايدار، موسسه آموزش عالی مهراروند؛دپارتمان فناوری های نوین
    14 تير 1396
    موسسه آموزش عالی مهر اروند و مرکز راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار
    15 تير 1396
    دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
    16 تير 1396
    محل دائمی نمایشگاه های بین المللی استان فارس
    19 تير 1396
    دبیرخانه دائمی کنفرانس
    20 تير 1396
    سازمان نظام مهندسی ساختمان استان تهران
    22 تير 1396
    موسسه عالی علوم و فناوری خوارزمی
    22 تير 1396
    موسسه علمی تحقیقاتی کومه علم آوران دانش
    22 تير 1396
    موسسه عالی علوم و فناوری خوارزمی
    22 تير 1396
    موسسه عالی علوم و فناوری خوارزمی
    12 مرداد 1396
    شرکت مهندسی ماه دانش عطران
    15 مرداد 1396
    دبیرخانه کنفرانس
    20 مرداد 1396
    مرکز راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار - موسسه آموزش عالی مهر اروند
    20 مرداد 1396
    سازمان نظام مهندسی ساختمان استان آذربایجان شرقی
    25 مرداد 1396
    وزارت علوم تحقیقات و فناوری+دانشگاه اسوه
    25 مرداد 1396
    دانشگاه اسوه - تهران - دانشگاه شهید بهشتی
    2 شهريور 1396
    دبیرخانه کنفرانس با حمایت علمی دانشگاه Georgian Technology University گرجستان و دانشگاه ”Tbilisi Teaching University “Gorgasali گرجستانشرکت بین المللی کوشا
    8 شهريور 1396
    دانشگاه گیلان
    9 شهريور 1396
    دبیرخانه دائمی کنفرانس/ دانشگاه kasem bundit بانکوک
    14 شهريور 1396
    موسسه اموزش عالی مهر- دانشگاه امام صادق- وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی
    15 شهريور 1396
    انجمن هیدرولیک ایران-دانشگاه محقق اردبیلی
    22 شهريور 1396
    مركز راهكارهاي دستيابي به توسعه پايدار، موسسه آموزش عالی مهراروند
    15 مهر 1396
    دانشکده مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی با همکاری انجمن بین المللی فتوگرامتری، سنجش از دور و اطلاعات مکانی
    25 مهر 1396
    دانشگاه شیراز ، انجمن علمی پدافند غیرعامل ، استانداری فارس
    2 آبان 1396
    دبیرخانه کنفرانس با همکاری قطب علمی معماری اسلامی دانشگاه علم و صنعت ایران
    17 آبان 1396
    انجمن ساختمان های سبز آمریکا
    17 آبان 1396
    دانشگاه علمی کاربردی آستارا، موسسه آموزش عالی شرق گلستان، موسسه آموزش عالی فروردین و فرمانداری آستارا
    25 آبان 1396
    موسسه تحقیقاتی رایمند پژوه - دانشگاه صنعتی سجاد
    1 آذر 1396
    دانشگاه تهران
    2 آذر 1396
    دانشگاه شیراز- دانشگاه صنعتی شیراز- گروه مهندسان مشاور پارس چگالش
    2 آذر 1396
    دانشگاه شیراز- دانشگاه صنعتی شیراز- گروه مهندسان مشاور پارس چگالش
    6 آذر 1396
    انجمن تونل ایران -انجمن بین المللی تونل (ITA)
    9 آذر 1396
    دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه علم و صنعت ایران ، موسسه بین المللی مهدپژوهش ره پویان حقیقت، انجمن علمی معماری و شهرسازی ایران
    30 آذر 1396
    دانشگاه آزاد اسلامی قزوین
    17 بهمن 1396
    انجمن مهندسی آبیاری و آب ایران
    25 بهمن 1396
    موسسه تحقیقاتی مهندسی زلزله (EERI)
    5 ارديبهشت 1397
    انجمن بین المللی مهندسی سازه و پل (IABSE)
    4 تير 1397
    کمیته تخصصی و اروپایی ERTC7 از انجمن بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک
    25 شهريور 1397
    انجمن ژئوسنتتیک کره- انجمن بین المللی ژئوسنتتیک کره
    موسسه 808 نماینده موسسات جهانی در ایران
     شرکت فضاسازه