طراحی لرزه ای مخازن ذخیره مایعات (ضوابط، تفسیر و مثالهای تشریحی)

این کتاب بعنوان راهنمای طراحی لرزه ای برای انواع مخازن ذخیره مایعات اعم از زمینی یا هوایی و فولادی یا بتن آرمه قابل استفاده می باشد. مخاطبان اصلی این کتاب،  دانشجویان رشته مهندسی عمران، سازه، زلزله، شرکت های مهندسین مشاور و پیمانکاری و کارخانجات سازنده منابع ذخیره مایعات می باشند. در ابتدای کتاب تئوری مدلسازی سازه و سیال درون آن تحت تاثیر نیروی جانبی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و در ادامه نحوه استفاده از فرمول ها جهت تعیین ضریب زلزله و نیروی زلزله وارد بر سازه تشریح شده است. کتاب اخیر از سه بخش اصلی ضوابط، تفسیر و مثال های حل شده تشکیل شده است. در تهیه و تدوین این کتاب از استانداردهای معتبر بین المللی مانند AWWA، API، ACI، IBC و IS استفاده شده است. در بخش مثال های تشریحی کاربرد ضوابط و فرمول های به صورت گام به گام تا مرحله محاسبه نیروی زلزله وارد بر مخزن محاسبه و نشان داده شده است. در بخش پیوست های کتاب به اختصار فرمول ها و نمودارها و پارامترهای بکار رفته در آیین نامه 2800 مورد استفاده در این کتاب نمایش داده شده است.

مقدمه مولف

مطالب این کتاب اختصاص به ضوابط طراحی سازه منابع هوایی و زمینی ذخیره مایعات در برابر اثر زلزله دارد. در تهیه این اثر از مرجع Indian Institute of Technology Kanpur با عنوان Guidelines for Seismic Design of Liquid Storage Tanks استفاده شده که مربوط به مطالعات صورت گرفته در زمینه طراحی لرزه‌ای مخازن مایعات بر اساس آیین نامه‌های بین المللی و استانداردهای موجود می باشد.
منابع ذخیره مایعات جزوه سازه های صنعتی ( غیرساختمانی ) محسوب میشوند که به انواع مختلف فولادی یا بتنی و در اشکال مختلف با کاربری های متفاوت اعم از مخزن نگهداری سوخت مایع در کارخانجات ، تاسیسات نفتی و گازی و نظایر آن گرفته تا مخازن تامین آب شرب و آتش نشانی در شهرک های صنعتی و مناطق مسکونی شهری تقسیم میشوند. با توجه به اهمیت حفظ و سلامتی این سازه ها پس از وقوع زلزله جهت خدمت رسانی به مراکز آتش نشانی ، تاسیسات آبرسانی ، نیروگاهها و نظایر آن و حفظ محیط زیست در برابر نشت مواد سمی یا قابل احتراق، این سازه ها جزوه سازه های با اهمیت خیلی زیاد از لحاظ لرزه ای محسوب میگردند.
در این کتاب تلاش گردیده تا با بیان ضوابط طراحی و تفسیر آن اطلاعات جامعی در اختیار طراح سازه قرار گیرد. و در انتهای کتاب شش مثال حل شده بصورت تشریحی و گام به گام نحوه استفاده از فرمولها و ضوابط مربوطه را نشان میدهند. جهت کاربردی تر شدن کتاب مثالها بر اساس آیین نامه 2800 و نشریه 123 معاونت فنی راهبردی رئیس جمهوری و نشریه 038 وزارت نفت ایران بازنگری شده و در مواردیکه در این آیین نامه ها به آنها اشاره ای نشده باشد به آیین نامه های معتبر خارجی مراجعه شده است. ضمنا" فرمولها بجای واحد جرم بر حسب وزن نوشته شده اند تا نتایج برای کاربر ملموس تر باشد.
مولف این کتاب هیچ مسئولیتی در قبال خسارات مستقیم ، غیرمستقیم یا تصادفی و احتمالی ناشی از کاربرد موضوعات این کتاب را بعهده نمیگیرد.
امید است کارشناسان، متخصصان، مهندسین مشاور و پیمانکاران این صنعت با اظهار نظرهای سازنده نویسنده را در ارتقای این راهنما یاری نمایند.
همایون بهشتی مآل


بیوگرافی مولف
مولف فارغ التحصیل سال 1365 دانشگاه علم و صنعت تهران در رشته مهندسی عمران بوده و دارای 27 سال سابقه حرفه ای در زمینه طراحی و نظارت و اجرای پروژه های عمرانی کشور میباشد. کتاب اخیر چهارمین کتاب از این مولف در رشته عمران است. کتاب اول این نویسنده با نام نکات کاربردی در طراحی و اجرای ساختمان های مقاوم در برابر زلزله بوده که در سال 1386 بچاپ رسیده است. کتاب دوم با نام طراحی و اجرای روسازی بتنی که در سال 1388 بچاپ رسیده و کتاب سوم با نام آیین نامه طراحی لرزه ای خطوط لوله زیرزمینی است که در سال 1389 چاپ شده است.


مولف هم اکنون در شرکت مهندسی و توسعه گاز ایران و در بخش طراحی و مهندسی طرح خط لوله هفتم سراسری گاز موسوم به خط لوله صلح در سمت سرپرست اجراي پروژه های ساختمانی مشغول بکار میباشد.
امید است با چاپ و انتشار مجموعه گردآوری شده گامی هر چند کوچک در جهت رشد و اعتلای علمی میهن عزیز برداشته شده باشد و روز به روز شاهدپیشرفت طراحی و اجرای پروژه های عمرانی با کیفیت استاندارد و مطلوب باشیم.
در خاتمه در صورت تمایل به ارائه نظر و مشاوره فنی میتوانید با آدرس ایمیل مولف homayoonbeheshti@gmail.com مکاتبه نمایید و یا با شماره موبایل 09121340755 تماس بگیرید.

همایون بهشتی مآل

فهرست مطالب
 

بخش 1 ضوابط و تفسير 1
0. آيين نامه‌ها و انتشارات مورد استفاده 2
2. هدف 5
3. علائم 5
4. ضوابط طراحی لرزه‌ای 10
4.1 عمومي 10
4.2 مدل فنر جرمي براي تحليل زلزله 11
4.3 پريود (زمان تناوب) 21
4.4 ميرايي 28
4.5 ضريب زلزله افقي طرح 29
4.6 برش پايه 35
4.7 لنگر پايه 36
4.8 راستاي نيروي زلزله 38
4.9 فشار هيدروديناميكي 42
4.10 اثر شتاب قائم زمين 53
4.11 ارتفاع موج مايع مواج 54
4.12 ضابطه مهار كردن 56
4.13 موارد متفرقه 57

بخش 2 مثالهاي تشريحي 61
مثال 1.2 منبع هوايي بتني كه بر روي چهار ستون بتن آرمه چند طبقه تكيه دارد 62
1.1.2 اطلاعات مقدماتي 63
2.1.2 محاسبات وزن 64
2.1.3 مركز ثقل ظرف خالي منبع 65
2.1.4 پارامترهاي مدل فنر جرمي 66
2.1.5 سختي جانبي قاب نگهدارنده منبع 67
2.1.6 زمان تناوب سازه نگهدارنده منبع (قاب پايه‌ها) 68
2.1.7 ضريب زلزله افقي طرح 69
2.1.8 برش پايه 70
2.1.9 لنگر واژگوني پايه 70
2.1.10 فشار هيدروديناميكي 70
2.1.11 فشار ناشي از اينرسي ديوار 72
2.1.12 فشار مربوط به نيروي قائم زلزله (تحريك قائم) 72
2.1.13 فشار هيدروديناميكي ماكزيمم 73
2.1.14 ارتفاع موج 73
2.1.15 آناليز منبع خالي 73
مثال 2.2 منبع هوايي بتني استوانه‌اي- گنبدي شكل متكي بر قاب بتن آرمه شش ستوني 75
2.2.1 داده‌هاي مقدماتي 75
2.2.2 محاسبات وزن 77
2.2.3 مركز ثقل ظرف منبع خالي 79
2.2.4 پارامترهاي مدل فنر جرمي 80
2.2.5 سختي جانبي سازه نگهدارنده منبع (قاب پايه‌ها) 81
2.2.6 زمان تناوب (پريود) منبع 82
2.2.7 ضريب زلزله افقي طرح 82
2.2.8 برش پايه 83
2.2.9 لنگر واژگوني 83
2.2.10 ارتفاع موج 83
2.2.11 آناليز منبع خالي 83
مثال 3.2 منبع هوايي بتني استوانه‌اي- گنبدي شكل متكي بر ميله بتن آرمه (تك پايه) 85
2.3.1 داده‌هاي مقدماتي 85
2.3.2 پارامترهاي مدل فنر جرمي 86
2.3.3 سختي جانبي سازه نگهدارنده منبع (ميله) 88
2.3.4 زمان تناوب (پريود) منبع 88
2‌.3.5 ضريب زلزله افقي طرح 89
2.3.6 نيروي برشي پايه 89
2.3.7 لنگر واژگوني 90
2.3.8 ارتفاع موج 90
2.3.9 آناليز منبع خالي 90
مثال 4.2 منبع زمينی فولادی دايره‌ای شکل 92
2.4.1 محاسبات وزن 93
2.4.2 پارامترهاي مدل فنر جرمي 93
2.4.3 زمان تناوب منبع 94
2.4.4 ضريب زلزله افقي طرح 94
2.4.5 نيروي برشي پايه 95
2.4.6 لنگر خمشي در پايين ديوار منبع 96
2.4.7 لنگر واژگوني منبع 96
2.4.8 فشار هيدروديناميكي 97
2.4.9 فشار ناشي از اينرسي ديوار 100
2.4.10 فشار مربوط به نيروي قائم زلزله (تحريك قائم) 100
2.4.11 فشار هيدروديناميكي ماكزيمم 101
2.4.12 ارتفاع موج 101
2.4.13 ضوابط گيرداري (مهار كردن مخزن) 101
مثال 5.2 مخزن بتني دايره‌اي رو زميني 102
2.5.1 محاسبات وزن 102
2.5.2 پارامترهاي مدل فنر جرمي 103
2.5.3 زمان تناوب منبع 103
2.5.4 ضريب زلزله افقي طرح 104
2.5.5 نيروي برشي پايه 105
2.5.6 لنگر خمشي در پايين ديوار منبع 105
2.5.7 لنگر واژگوني منبع 106
2.5.8 ارتفاع موج 106
2.5.9 ضوابط گيرداري (مهار كردن مخزن) 106
2.6 مخزن بتني مستطيلي زميني 107
2.6.1 محاسبات وزن 108
2.6.2 آناليز در راستاي X 108
2.6.3 آناليز در راستاي X 116

پيوست 1 ضرايب آيين نامه 2800 125
پيوست 2 زمان تناوب طره 129
پيوست 3 آيين ‌نامه 0.38 وزارت نفت 131
پيوست 4 مشخصات احجام هندسي 133
منابع و مراجع 139