دانلود تحقیق بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های بتنی

مقدمه برای دستیابی به بهترین طرح بهسازی و مقاو م سازی ساختمان های بتن مسلح باید به نحوی اقدام کر د که سطح عملکرد مناسب (که در هدف طرح تعیین شده است ) تامین گردد .

از این رو باید زیر بنای تمام گام های مربوط به فرآیند بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای به خوبی درک و شناخته شود.

-1 هدف بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای از مهمترین اهداف بهسازی و مقاوم سازی لرزه ای تحقق موارد زیر است؛ أ- تامین مقاومت در برابر زلزله های خفیف بدون هیچگونه آسیب ب- تامین مقاومت در برابر زلزله های متوسط بدون هیچگونه آسیب سازه ای، ولی احتمال برخی خسارت های غیر سازه ای وجود دارد ج- تامین مقاومت در برابر زلزله های شدیدی که در محل سازه قبلا رخ داده یا قاب لیت وقوع دارد، بدون فروریزی، ولی احتمال برخی خسارت های سازه ای و غیر سازه ای وجود دارد.

-2 گام های کلی و ویژه در فرآیند بهسازی و مقاوم سازی -1-2 گام های کلی این گام ها برای کلیه ساختمان ها اعم از فولادی، بتنی و مصالح بنایی قابل اعمال است و بیشتر جنبه عمومی یا کلی داشته و ب ههیچ نوع از انواع ساختمان ها اختصاص ندارد.

تقسیم بندی کلی این گام ها به شرح زیر است: أ- مبانی بهسازی و مقاوم سازی و تعیین سطوح عملکرد ب- مبانی و رو شهای تحلیل ج- روش های مقاوم سازی در این قسمت با این فرض که خواننده گرامی با گام های کلی آشنایی کامل و وسیع دارد، ضرورتی برای طرح مجدد و مشروح آنها وجود ندارد، لیکن مختصراً به برخی از اجزای آنها به عنوان یادآوری اشاره م یشود.

-1 مبانی بهسازی و تعیین سطوح عملکرد -1-2 اجزای این قسمت عبارتند از: -1-1-1-2 تعیین مشخصات ساختمان مشخصات هرساختمان می توان د شامل اطلاعات مربوط به پیکربندی از نظر معماری و ازنظر سازه ای و هم چنین اطلاعات مربوط به ا عضای سازه ای و غیرسازه ای که احتمالاً در هنگام رخداد زلزله بر روی نیروها و تغییر مکان های اعضای سازه ای اثرگذارند، باشد .

در این قسمت باید اطلاعات مربوط به خواص مهندس ی مصالح به کار رفته و نحوۀ استقرار اعضای ساز های و اتصال آنها به یکدیگر نیز تعیین شود.

-2-1-1-2 تعیین مشخصات ساختگاه یکی دیگر از اجزای مربوط به گام های عمومی در فرآیند مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای مشخص کردن وضعیت ساختگاه از نظر شرایط زیرسطحی و سطحی است که مشتمل بر نوع خاک و طبقه بندی آن است .

در این مرحله وضعیت شالوده نیز باید در پی بررس یهای میدانی و انجام آزمای شهای لازم مشخص گردد.

-3-1-1-2 بررسی وضعیت ساختما نهای مجاور در این قسمت اثر برخورد ساختمان های مجاور به "ساختمان هدف "و احتمال بروز آسیب یا خسارت د ر هنگام رخداد زلزله باید مورد بررسی قرارگیرد .

در چنین شرایطی لازم است تا آسیب یا خسارت محتمل در هنگام رخداد ز لزله پیش بینی و تخمین زده شو د.

به عنوان مثال، سقوط اجزای سست مانند قطعات نما و یا احتمال انفجار، آتش سوزی، نشت مواد آلاینده، ازجمله اطلاعاتی است که باید برای اتخاذ تصمیم نهایی گردآوری شود.

-4-1-1-2 تعیین سطوح عملکرد مورد انتظار برای تعیین سطح عملکرد مورد انتظار برای ساختمان هدف ، لازم است، مهندس مسئول طرح بهسازی با همکاری کارفرما، به دلایلی که در قسمت های قبلی مشخص کرده است ، یکی از سطوح عملکرد را ، تح ت خطر زلزله معین انتخاب نماید.

لازم به ذکر است که سطوح عملکرد، شامل چهار سطح اصلی و دو سطح میانی است.

سطوح عملکرد اصلی عبارتند از : Fully operational \ Immediate occupancy • قابلیت استفاده بی وقفه Life Safety \ Operational • ایمنی جانی Near Collapse • آستانۀ فروریزش • لحاظ نشده (تعیین نشده) سطوح عملکرد میانی عبارتند از : Limited Collapse • خرابی محدود Limited Life Safety • ایمنی جانی محدود (Performance Objectives) -2-1-2 اهداف سطح عملکرد هر سطح عملکرد به دو قسمت اصلی وابسته است، یکی سطح آسیب و دیگری سطح خطر لرزه ای.

به عبارت دیگر برای عملکرد هر ساختمان در هنگام رخداد زمی نلرزه ، باید سطح خطر را دانست و متناسب با آن آسیب قابل قبول یا مورد انتظار را تعریف کرد .

فلذا سطح هر آسیب باید متناظر با سطح خطر بوده باشد .

از این رو عملکرد لرز ه ای عبارت است از تعیین حداقل خسارت مجاز (سطح عملکرد ) برای پذیرش خطر لرزه ای معین (حرکت زمین ناشی از زلزله).

هدف از یک سطح عملکرد می تواند مشتمل بر سطوح مختلفی از آسیب برای سطوح مختلفی از حرکت زمین باشد.

که در ای نصورت به نام هدف دوگانه یا چند گانه تعبیر م یشود.

سطح عملکرد بیانگر شرایط حدی مربوط به میزان و نحوه خسارت وارده بر سازه است که برای یک ساختمان معین و تحت اثر یک زلزله معین قابل قبولی تلقی می شود این شرایط حدی بوسیله خرابی های فیریکی در خود سازه، خطر جانی برای ساکنین ساختمان و میزان قابلیت سرویس دهی سازه پس از وقوع زلزله توصیف می گردد.

سطوح عملکردی برای سیستم سازه ای و غیرسازه ای به طور جداگانه تقسیم می شود.

سطح عملکرد هدف به دو دسته تقسیم م یگردد.

(Structural Performance Level) SP-n أ- سطح عملکرد سازه ای (Non-structural Performance Level) NP-n ب- سطح عملکرد غیر سازه ای هر یک از این دو سطح می تواند مستقل از یکدیگر و یا با ترکیب هر دو سطح، عملکرد کلی ساختمان را ب ه دست دهد.

سطوح و محدوده های عملکرد سازه ای با یک عنوان و یک عدد معرفی می شوند .

عدد مذکور را " عدد نمایش می دهند .

سطوح عملکردی س ازه ای که عبارتند از Sp–n عملکرد سازه ای " می نامند و به طور مخفف به "قابلیت استفاده بی وقفه " ، "ایمنی جانی " و "آستانه فرو ریزش " وضعیتهای خرابی مجزایی هستند که می توانند مستقیما در ارزیابی و بهسازی برای معرفی معیارهای فنی به کار روند.

سایر عملکردهای سازه ای تعیین شده که عبارتند از "خرابی محدود " و "ایمنی جانی محدود " و "غیرقابل قبول " در حقیقت موقعیت هایی در سیستم طبقه بندی و شماره گذاری هستند که به صاحب ساختمان اجازه می دهد که بتواند به دلخواه عملکرد ساختمان را در این محدوده انتخاب کند.

ذیلا تعریف و توضیح وضعیت خرابی در سطوح مختلف عملکرد ارائه می شود.

-1-2-1-2 سطوح عملکرد سازه ای عبارتند از: (Immediate Occupancy) Sp– أ- استفاده بی وقفه یا اشغال فوری، 1 در این سطح از عملکرد، ساختمان دارای عناصر اساسی افقی و قائم که در برابر زلزله مقاوم باشند (سیستم های لرزه بر)، بوده و کلیه خواص و شاخصه های قبل از زلزله و ظ رفیت لرزه ای خود را حفظ می مشخص شده است.

B تا A نمایند.

این سطح عملکرد بر روی منحنی ظرفیت در شکل 6 با محدوده (Damage Control) Sp– ب- کنترل خسارت یا خرابی محدود، 2 این سطح از عملکرد، بیان عملکردی است که بین دو سطح عملکردی استفاده بی وقفه و ایمنی جانی قرار مشخص شده است.

G تا B می گیرد.

این سطح عملکرد بر روی منحنی ظرفیت در شکل 6 با محدوده در این حالت در اثر وقوع زلزله خرابی های محدودی ایجاد می گردد، به گونه ای که با انجام مرمت بخشهای آسیب دیده، ادامه بهره برداری میسرمی باشد.

این حالت در حقیقت یک سطح عملکردی نیست Sp– قابلیت استفاده بی وقفه) و 3 ) Sp– بلکه یک محدوده ای از خرابی پس از زلزله است که بین سطح 1 (ایمنی جانی) متغییراست.

این وضعیت می تواند معرف بسیاری از حالاتی باشد که در آن بخواهیم خرابی سازه را به یک سطح بالاتر از ایمنی جانی محدود کنیم ولی مسأله سکونت مورد توجه است.

مثالی از این حالت "خرابی محدود"، حفظ جنبه معماری آثار برجسته مثل ساختمانهای تاریخی و یا سازه های محتوی وسایل ارزشمند می باشد.

لازم به توضیح است که این محدوده غالبا برای مشخص کردن حالات بین سطوح عملکرد "استفاده بی وقفه" و " ایمنی جانی" بکار می رود و عملکرد قابل انتظار از اکثر ساختمانهای جدید برای زلزله ای با 15 درصد احتمال در 50 سال را در بر می گیرد.

(Life Safety) Sp– ج- ایمنی جانی، 3 در این حالت براثر وقوع زلزله در سازه خرابی ایجاد می شود ولی میزان خرابی در حدی که منجر به خسارت جانی شود، نیست.

این سطح عملکرد معرف وضعیتی از خرابی پس از زلزله است که در آن خسارت قابل توجهی به سازه اعمال شده ولی هنوز حاشیه اطمینان تا سقوط کل یا بخشی از سازه وجود دارد.

سطح خرابی از آنچه که برای سطح عملکرد "آستانه فروریزش" در نظر گرفته می شود، کمتر است.

اعضای اصلی و بزرگ سازه ای از جای خود بیرون نزده و نیفتاده اند وخطر جانی در داخل یا خارج ساختمان وجود ندارد.

گرچه در خلال زلزله صدمه دیدگی و جراحت ممکن است اتفاق بیفتد ولی احتمال صدمه جدی منجر به مرگ ناشی از خرابی سازه ای بسیار کم است.

این سطح از عملکرد، فاصلۀ قابل مشخص G توجهی با فروریزش کامل یا جزئی دارد و بر روی منحنی ظرفیت در شکل 6 در اطراف نقطۀ شده است.

شده است.

(Limited Life Safety) Sp– د- ایمنی جانی محدود، 4 در این سطح از عملکرد، خسار تها یا آسی بها به میزانی است که مابین دو حد ایمنی جانی و پایداری سازه ای واقع می شود.

در این حالت براثر وقوع زلزله در سازه خرابی ایجاد می شود ولی میزان خرابی در حدی است که خسارت جانی حداقل شود.

این حالت نیز در واقع یک سطح عملکرد نیست بلکه یک محدوده ای از وضعیت خرابی پس از زلزله است که شرایطی بدتر از سطح عملکرد "ایمنی جانی" و بهتر از سطح عملکرد "آستانه فروریزش" دارد و معرف موقعیتی در طبقه بندی سطوح عملکرد است که شرایطی بهتر از سطح آستانه فروریزش دارد.

این شرایط، حالتهایی را شامل می شود که تأمین سطح ایمنی جانی به طور کامل، مقرون به صرفه نیست.

سطح عملکرد غیرسازه ای که در این محدوده به کار می رود متغییر است و را بر روی منحنی ظرفیت که در شکل 6 آمده I تا G به هدف کنترل خرابی بستگی دارد و محدودۀ مشخص می کند.

(Structural Stability or Near Collapse) Sp– ه- آستانه فروریزش با پایداری ساز های، 5 در این حالت براثر وقوع زلزله خرابی گسترده ای در سازه ایجاد می شود ولی ساختمان فرو نمی ریزد و تلفات جانی حداقل می باشد .

این سطح عملکرد، حد نهایی وضعیت خرابی پس از زلزله است که در آن کل یا بخشی از سیستم سازه ای ساختمان در شرف فروریختن می باشد.

خسارتهای اساسی به سازه وارد شده و شامل کاهش شدید سختی و مقاومت در سیستم باربر جانبی است.

ولی در عین حال تمام اجزای اصلی سیستم باربرقائم همچنان قادر به ادامه باربری هستند.

اگرچه ساختمان پایداری کل خود را حفظ می کند ولی احتمال صدمه دیدگی ناشی از سقوط اعضای سازه ای هم در داخل ساختمان و هم در خارج آن به شدت وجود دارد و احتمال سقوط ساختمان در صورت وقوع پس لرزه، زیاد است.

باید توجه شود که قبل از اسکان مجدد در ساختمان حتما تعمیرات سازه ای اساسی انجام شود.

در این وضعیت برای ساختمانهای بتنی قدیمی بسیار محتمل است که خسارات ایجاد شده به هیچ وجه از نظر اقتصادی و فنی قابل جبران و تعمیر نباشد.

در این سطح عملکرد خطر سقوط اجزا وجود دارد و به همین دلیل سطح غیرقابل قبول) معمولا با این سطح عملکرد سازه ای ترکیب می شود.

) Np–E عملکرد غیرسازه ای (Not Considered) Sp– و- سطح عملکرد لحاظ نشده، 6 این حالت یک سطح عملکرد نیست بلکه موقعیتی را در طبقه بندی سطوح عملکرد نشان می دهد که تنها ارزیابی سیستم غیرسازه ای را در بر می گیرد.

لازم به توضیح است که بهسازی لرزه ای برای اجزای غیرسازه ای بدون در نظرگرفتن سازه معمول نیست، ولی در مواردی که آسیب پذیری زیادی محتمل است، مثل اتاق کامپیوتر و یا دستگاههای مهم و حساس، می توان وجود سطح عملکرد سازه ای "غیرقابل قبول" را در طبقه بندی سطوح عملکرد ساختمان ابزار مناسبی برای ارتباط طراح و مالک ساختمان تلقی نمود.

به طور خلاصه در این سطح از عملکرد فقط عناصر غیر سازه ای برای تقویت یا بهسازی در نظر گرفته می شوند.

-2-2-1-2 سطوح عملکرد غیر سازه ای نمایش داده می شود.

سطوح عملکرد غیر سازه ای Np–n سطوح عملکرد غیر سازه ای به طور مخخف به شکل که عبارتند از "خدمات رسانی بی وقفه " ، "قابلیت استفاده بی وقفه " ، "ایمنی جانی " و "ایمنی جانی محدود " وضعیتهای خرابی مستقلی هستند که می توانند مستقیما در امر ارزیابی و بهسازی به منظور تعیین معیارهای فنی به کاربرده شوند .

دیگر عملکرد غیرسازه ای یعنی "غیرقابل قبول " صرفا برای تکمیل طبقه بندی در نظر گرفته شده و به کارفرما امکان انتخاب بیشتری برای تعریف عملکرد مورد نیاز می دهد.

(Operational) Np-A ، ز- قابلیت خدمات رسانی دراین حالت اجزای غیرسازه ای براثر زلزله دچار خرابی بسیار جزئی می شوند، به گونه ای که خدمت رسانی ساختمان به طور پیوسته فراهم است.

این سطح بیانگر وضعیتی از خرابی پس از زلزله است که در آن اجزا و سیستم های غیرسازه ای عموما در جای خود هستند و بدون خرابی قادر به انجام وظایفشان می باشند.

گرچه مقدار کمی به هم ریختگی و نیاز به تعمیر کردن قابل انتظار است ولی تمام وسایل و ماشین آلات باید در حال کار پابرجا بمانند.

وسایل کمکی که ممکن است به علت خرابی های قابل توجه در خارج از ساختمان در دسترس نباشد، باید تامین شود و تمهیدات لازم برای مواجه با مشکلات احتمالی در زمینه حمل و نقل، ارتباط با خارج ساختمان و در دسترس بودن مایحتاج باید در نظرگرفته شود.

(Immediate Occupancy Level) Np-B ، ح- بهره برداری بی وقفه وضعیتی از خرابی پس از زلزله است که در آن عموما اجزا و سیستم های غیرساز ه ای در جای خود باقی می مانند.

مقدار کمی به هم ریختگی و نیاز به تعمیرکردن به خصوص به علت خرابی یا جا به جا شدن محتویات آنها، محتمل است.

با وجود اینکه ماشن آلات و وسایل عموما بسته شده و مهار شده هستند ولی قابلیت کارایی آنها پس از زلزله های شدید چندان مورد ا طمینان نیست و ممکن است در استفاده از آنها محدودیتهایی ایجاد شود .

راههای دسترسی و فرار مانند درها، راهروها، پله ها و آسانسورها مختل نشده و استفاده از ساختمان، بی وقفه میسر می باشد.

(Life Safety) NP-C ، ط- ایمنی جانی در این وضعیت پس از وقوع زلزله ممکن است خراب ی های اساسی در سیستمها و اجزای غیرسازه ای اتفاق بیفتد ولی نباید شامل سقوط و فروریختن وسایل سنگین که باعث بروز مصدومیت های شدید چه در داخل ساختمان و چه در خارج آن می شود، باشد .

خطرات ناشی از شکستن لوله ها و نگهدارنه های مواد سمی و یا لوله های مربوط به سیستم جلوگیری از آتش سوزی نباید وجود داشته باشد .

سیستمهای غیرسازه ای ممکن است در وضعیتی باشند که بدون تعمیر و یا جا به جا کردن قابل استفاده نباشد .

با وجود اینکه بروز صدمه دیدگی در خلال زلزله ممکن است اتفاق بیفتد ولی خطر صدمه دیدگی شدید و خطر جانی به علت خرابی اجزای غیرسازه ای بسیار کم است .

(Reduced Hazard) NP-D ، ی- کاهش خطر در این وضعیت، آسیب های جدی به عناصر غیر سازه ای، وارد می شود، ولی نباید عناصر سنگین و بزرگ دچار آسیب شده باشند که در اثر آن ساکنین صدمه ببینند.

(Not Considered) NP-E ،( ک- لحاظ نشده (منظور نشده این حالت یک سطح عملکرد نیست بلکه معرف حالت عامی است که اجزای غیرسازه ای مورد ارزیابی و بررسی قرار نمی گیرد مگر آنکه اثر مستقیمی بر رفتار سازه داشته باشند، مثل دیوارهای پرکننده با مصالح بنایی و سایر جداگرهای سنگین.

این موقعیت در طبقه بندی برای توصیف دقیق سطح عملکرد ساختمان در حالت "آستانه فرو ریزش" که در آن اجزای غیرسازه ای در نظرگرفته نمی شود، باید در نطر ترکیب شود، در طبقه بندی درنظرگرفته Sp- گرفته شود.

این سطح برای اینکه با سطح عملکرد سازه ای 4 شده است.

به علاوه انتخاب اجزای غیرسازه ای در سطح "نامشخص" در بعضی موارد یک راه حل مدیریتی ریسک است که در ترکیب با سایر سطوح عملکرد بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

در نظرگرفتن در طبقه بندی وسیله مناسبی برای ارتباط طراح و مالک ساختمان می باشد.

Np–E سطح عملکرد -3-2-1-2 سطوح عملکرد ساختمان برای به دست آوردن سطح عملکرد ساختمان لازم است، ترکیبی بین سطح عملکرد عناصر سازه ای و غیر سازه ای به وجود آید .

در جدول 5 این ترکیب برای سطوح عملکرد مختلف آورده شده است .

به طور خلاصه سطوح عملکرد ساختمان را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد.

(SPNP-A- یا ( 1 (A-1) (Operational) ( أ- سطح عملکرد بهره برداری (خدمت رسانی از ترکیب دو سطح عملکرد بهره برداری بی وقفه اعضای سازه ای و عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه اعضای غیر سازه ای سطح عملکرد بهره برداری بی وقفه برای ساختمان به دست می آید.

در این سطح از عملکرد، آسیب وارده به ساختمان چندان اندک است که زندگی عادی در آن ادامه خواهد داشت و برای تعمیر قسمت های آسیب دیده هیچگونه مزاحمتی برای ساکنین به وجود نخواهد آمد .

همچنین خسارت های وارده به عناصر غیر سازه ای نیز اندک است به نحوی که مشکلی برای ساکنین به وج ود نمی آورد.

و از همه مهمتر سرویس های موقت و با اهمیت که از بیرون ساختمان تأمین می گردند (مانند خطوط تلفن و حمل و نقل، ورود، پارکینگ ها و ...) امکان پذیر می باشد.

(SPNP-B- یا ( 1 (B-1) (Immediate Occupancy) ب- سطح عملکرد بهره برداری بی وقفه این سطح عملکرد مراد ف با حالتی است که فضاهای داخلی ساختمان و آمد و شد در آن عادی خواهد بود و اغلب سرویس ها پابرجا می باشد ولی تداوم این سرویس ها به صورت عادی مقدور نیست و ممکن است برخی از آنها خسارت دیده باشند.

تغییرمکان جانبی در تراز بام نیرو افزایش نیاز لرزه ای (C- یا ( 3 (SPNPC-3) (Life Safety) ج- سطح عملکرد ایمنی جانی سطح ع ملکرد ایمنی جانی به شرایطی اطلاق می شود که پیش بینی خرابی اعضای سازه ای و غیر سازه ای، مانند افتادن بخش هایی از قسمتهای غیرسازه ای ساختمان، به صورت خطر جدی ساکنین را تهدید نکند .

معمولاً این سطح از عملکرد پایین تر از سطح عملکرد آیین نامه های طراحی لرزه ای جدید است (SPNPE- یا ( 5 (E-5 ) (Structural Salability) د- سطح عملکرد در آستانه فروریزش در این سطح عملکرد، عناصر سازه ای در حالی تحمل بارهای قائم (ثقلی) را دارند که بارهای جانبی ناشی از زلزله تحمل نمی شود .

در این حالت برای پس لرزه های احتمالی، ازنظر مقاومت محدودۀ رزرو وجود ندارد و عناصر غیر سازه ای ممکن است فرو ریزند و حتی خسارت ها و آسیب های سازه ای نیر محتمل است.

جدول 1- ترکیب سطوح عملکرد اعضای سازه ای و غیرسازه ای برای تعیین سطوح عملکرد ساختمان سطوح عملکرد ساختمان سطوح عملکرد ساختمان، قابل ارجاع سایر سطوح عملکرد ساختمان، محتمل SP-NP عدم توصیه در ترکیب عملکردهای -4-2-1-2 تحلیل خطر زلزله و تهیه طیف طراحی برای هرگونه طرح به سازی و مقا وم سازی لرزه ای لازم است عوامل مربوط به حرکت قوی زمین را در سطح زمین برای سطوح خطر مختلف برآورد کرد.

روشهای این برآورد به صورت شماتیکی بدین صورت است: سطوح مختلف خطر زلزله که ناشی از نوع حرکت زمین است به صورتهای زیر تعریف می شود: (Design Base Earthquake یا Design Earthquake ) DBE یا DE سطح خطر- 1 مرادف با زلزله سطح طراحی این سطح خطر بر مبنای سطحی از لرزشهای زمین است که احتمال وقوع زلزله ای بزرگتر از آن در 50 سال برابر 10 درصد می باشد ، دوره بازگشت زلزله سطح طراحی 475 سال می باشد.

این سطح خطر مرادف با سطح زلزله استاندارد 2800 است.

( Maximum Probable Earthquake) MPE سطح خطر- 2 مرادف با بیشینه زلزله محتمل این سطح خطر براساس 2 درصد احتمال رویداد در 50 سال تعریف می شود که دوره بازگشت متوسط آن 2475 سال است.

سطح خطرانتخابی این سطح خطر برای موارد خاص و با ملاحظات ویژه مناسب می باشد و در واقع می تواند معرف زلزله ای با هر احتمال رویداد در 50 سال باشد.

( Serviceability Earthquake) SE زلزله سطح بهره برداری زلزله سطح بهره برداری، زلزله خفیف یا متوسطی است متناظر با سطحی از لرزشهای زمین که بر مبنای تئوری احتمالات، احتمال وقوع زلزله ای بزگتر از آن در 50 سال برابر 50 درصد است.

دوره بازگشت متوسط زلزله سطح بهره برداری حدود 72 سال می باشد که تقریبا آنرا 75 سال معرفی می کنند.

این سطح زلزله عموما درحدود 99/ نصف زلزله سطح طراحی است.

زلزله سطح بهره برداری که در مدت 50 سال احتمال وقوع آن بیش از 5 درصد می باشد.

به عبارت دیگر این زلزله در طول عمر ساختمان اتفاق می افتد.

برای مقاوم سازی ( Maximum Earthquake) ME زلزله سطح بیشینه زلزله سطح حداکثربه عنوان حداکثر سطح زلزله ای که از یک منطقه با شرایط زمین شناسی معین انتظار می رود تعریف می شود .

به صورت احتمالاتی زلزله سطح حداکثر بیانگر سطحی لز لرزشهای زمین است که احتمال وقوع زلزله بزرگتر از آن در 50 سال برابر 50 درصد می باشد.

طیف طرح پس از آنکه زلزله مورد نظر به منظور تعیین هدف عملکردی انتخاب شد، باید مشخصات آن به نحو مناسبی بیان گردد.

نحوه بیان و استفاده از مشخصات زلزله مورد نظر به روشی که برای طراحی براساس عملکرد به کارگرفته می شود بستگی دارد.

معمولا بیان مشخصات زلزله به دو صورت انجام می گیرد، یکی با استفاده از طیف پاسخ زلزله مورد نظر و دیگری با استفاده از شتاب نگاشت و به شکل تاریخچه زمانی.

برای بیان مشخصات زلزله مورد نظر با استفاده از طیف پاسخ، می توان از طیف پاسخ استاندارد ذکرشده در آئین نامه ها استفاده کرد و یا اینکه طیف ویژه ساختگاه را تهیه و استفاده کرد.

طیف طرح استاندارد و دیگری ضریب باز تاب (A) طیف طرح استاندارد به دو عامل مهم بستگی دارد.

یکی شتاب مبنای طرح شتاب مبنای طرح را با استفاده از نقشه های پهنه بندی لرزه ای، که در آنها میزان بیشینه شتاب .(B) ساختمان زمین برای دوره های مختلف بازگشت آورده شده است به دست می آورند.

میزان شتاب مرادف با سطح خطر- 1 در نقشه پهنه بندی شتاب با دوره بازگشت 475 سال ( 10 % احتمال وقوع در 50 سال) تعیین می گردد.

طیف طرح مرادف با سطح خطر- 1 با میرایی 5% در استاندارد 2800 ایران برای 4 نوع زمین به عنوان طیف طرح استاندارد ارائه شده است.

طیف طرح ویژه ساختگاه طیف طرح ویژه ساختگاه که بر مبنای تحلیل خطر ویژه و برای بهسازه ویژه مورد استفاده قرار میگیرد به چند عامل مهم بستگی دارد.

این چند عامل عبارتند از شرایط ساختگاه، بزرگای زلزله، فاصله گسل تا ساختگاه، نوع خاک و رابطه کاهندگی مربوط و روش برآورد سطح خطر.

برای تحلیل خطر ویژه ساختگاه باید گسل های فعال در اطراف ساختگاه و تا شعاع 100 کیلومتری تعیین گردد.

پارامترهای لرزه خیزی را باید بر اساس بانکهای اطلاعاتی زلزله و پیشینه لرزه خیزی منطقه تعیین کرد.

با توجه به شرایط ساختگاه از نظر ژئوتکنیکی، لرزه زمین ساختی و زلزله شناختی، باید رابطه کاهندگی مناسبی را به دست آورد سطوح مقاوم سازی با توجه به سطوح عملکرد مورد انتظار، روش و سطح مقاوم سازی متفاوت خواهد شد .

سطوح مقاوم سازی به 4 دسته زیر تفکیک می شوند.

بهسازی و مقاوم سازی محدود در این سطح از بهسازی و مقاوم ساز ی پایین ترین سطح عملکرد در نظر گزفته می شود، به نحوی که ساختمان مقاوم شده تخت اثر زلزله ای که خفیف تر از زلزله سطح خطر- 1 باشد ایمنی جانی ساکنین تامین گردد.

بهسازی و مقاوم سازی مبنا در این حالت انتظار می رود که ساختمان مقاوم سازی شده تح ت اثر زلزله سطح خطر- 1 ایمنی جانی ساکنین را تامین کند.

بهسازی و مقاوم سازی مطلوب در این سطح از بهسازی و مقاوم سازی، انتظار می رود که اولا هدف بهسازی مبنا تامین گردد و ثانیا ساختمان مقاوم شده تخت اثر زلزله سطح خطر- 2 فرو نریزد.

بهسازی و مقاوم سازی ویژه در این سطح باید ساختم ان مقاوم شده از عملکرد بهتری نسبت به سطح بهسازی مطلوب داشته باشد .

به عبارت دیگر ساختمان مقاوم شده باید عملکرد بالاتری نسبت به سطح مطلوب در مقابل اثرات زلزله سطح خطر - 2 داشته باشد.

-3 مبانی و رو شهای تحلیلی -1-2 روش های تحلیلی که برای تعیین نیروهای داخلی و ت غییر شکل های اعضای سازه در اثر نیروهای ناشی از زلزله سطح خطر، به کار می روند عبارتند از: أ- روش استاتیکی خطی ب- روش دینامیکی خطی ج- روش استاتیکی غیر خطی د- روش دینامیکی غیر خطی همانطورکه ملاحظه می شود این چهار روش درواقع در دو گروه روش های خطی و غیرخطی قرار می گیرند که کاربرد هریک از این گروه ها دارای محدودۀ معینی است .که در این قسمت های بع به صورت محتصر به انها اشاره می شود.

-2-2 گام های ویژه منظور از گام های ویژه، اقدماتی است که باید برای سازه های مختلف از نظر نوع یا مصالح آنها به کار برده شود .

در این قسمت گام های ویژه مربوط به ساختمان های دارای اسکلت بتنی تشریح م یشود.

-1 مشخصات مصالح و اجزای موجود -2-2 لازم است ظرفیت اعضا ی سازه ای و اتصالات آنها برای استفاده در تحلیل م شص ش ود.

برای اینکار باید اطلاعات زیر از ساختمان موجود یا از طریق اسناد و مدارک فنی (درصورت موجود بود ن)، به دست آید، ویا با انجام آزمایش های ضروری تعیین گردد.

این اطلاعات در دو دسته زیر طبقه بندی می شود: أ- مشخصات مصالح به کاررفته ب- مشخصات اعضای ساز های الف- مشخصات مصالح ب هکاررفته برای مصالح به کار رفته و هرنوع میلگرد مصرفی یا قطعه فولادی که در اعضای سازه ای و اتصالات تعبیه شده، باید مقدار تنش تسلیم و مقاومت نهایی تعیین شود .

چنانچه لازم باشد از طریق آزمایش این کمیت ها تعیین گردند، در آن صورت با به دست آوردن منحنی های تنش کرنش، می توان اطلاعات دیگری از رفتار مصالح ب هدست آورد.

اطلاعات به دست آمده از اسناد و مدارک فنی از قبیل دفترچه محاسبات یا نقشه های اجرایی را مشخصات کرانه پایین تلقی کرده و برای اینکه آنها به سطح مورد انتظار تبدیل گردند، باید به نحو صحیح ی افزایش داده شوند .

برای این کار از ضریب تبدیل استفاده می شود که در جدول 2 آورده شده است.

ب- مشخصات اعضای سازه ای برای کلی ه اعضای سازه ای باید اطلاعات زیر بررسی و مشخص شو د.

لازم به یادآوری است که تطبیق این اطلاعات با شرایط واقعی که در عمل اجرا شده است در تعیین مشخصات اصلی ساختمان بسیار مؤثر است.

أ- ابعاد مقطع اعضاء و پیکربندی کلی ساختمان ب- مشخصات اتصالات (میل مهارها، مهاربندها، سخت کنند هها...) ج- برآورد آسیب و شدت آن در شرایط موجود د- بررسی شرایط محیطی آسی برسان -2-2-2 روش های آزمایش برای تعیین مشخصات مکانیکی مصالح برای مدل سازی رفتار غیر خطی اعضا ی سازه ای و سنجش معیار پ ذیرش پاسخ ها، باید کرانه پایین مشخصات مصالح و هم چنین مشخصات مورد انتظار مصالح معلوم باشند .

کرانه پایین برای عناصر و پارامترهایی که پاسخ آن توسط نیرو کنترل می شوند و مشخصات مورد انتظار برای پاسخ هایی که توسط تغییر مکان کنترل می شوند به کار می روند.

برای تع یین مشخصات مکانیکی مصالح به دو روش م ی توان آزمایش ها را انجام داد که این روش ها به شرایط ساختمان هدف بهسازی و سطح عملکرد بستگی دارد.

-1 روش آزمایش های مخرب -2 روش آزمایش های غیر مخرب آزمایش های مخرب برای نمونه برداری باید مقاطعی انتخاب شود که به لحاظ شرایط بارهای ثقلی و تخمین شرایط بارهای ناشی از زلزله، تحت کمترین تنش ها قرار می گیرند.

این نمونه ها بعداً در آزمایشگاه تحت آزمایش های استاندارد تعیین مشخصات می شوند .

تعداد نمونه ها باید به نحوی باشد که بتوان با میانگین گیری نتایج آنها کرانۀ پایین را به عنوان، مشخصات مصالح تعیین کرد.

{کرانه پایین مشخصات مصالح} = (میانگین __مشخصات نمونه ها) – (انحراف معیار) آزمایش های مخرب که منطبق بر استانداردهای شناخته شده هستند عبارتند از : (Core test) مغزه گیری آزمایش مغزه گیری باید بعد از تعیین و تخمین محل اس تقرار میلگردها به نحوی انجام شود که در عملیات استفاده (Scanning) مغزه گیری آسیبی به میلگردها وارد شود .

برای تخمین محل میلگردها از دستگاه میلگرد یاب می شود.

پس از مغزه گیری باید محل مغزه توسط بتن یا ملاتی که خواص مکانیکی آنها حداقل در حد مشخصات بتن موجود با شد، پر و ترمیم گردد .

در آزمایش کندن که آسیب جدی به سازه وارد نمی کند ، ترمیم سطحی آن کافی است .

این آزمایش ها برای تکمیل کردن اطلاعات انجام می شود.

مقاومت به دست آمده از مغزه گیری باید کالیبره شده و به روش قابل قبولی به مقاومت فشاری بتن تبدیل گردد.

مراجعه نمود.

روش انجام آزمایش نیز ASTM C42M- از جمله استانداردهای مغز هگیری می توان به استاندارد 99 بر طبق استانداردهای زیرقابل انجام است: ASTM C391C39M-99 􀂙 ASTM C41/C42M-99 􀂙 ASTM C496-96 􀂙 آزمایش های غیر مخرب از جمله آزمایش های غیرمخرب که می تواند در تعیین مشخصات مکانیکی بتن به کار رود می توان به آزمایش ها ی و روش سختی ASTM C و روش مقاومت نفوذ 803 ASTM C فرا صوت (اولتراسونیک) بر طبق استاندارد 597اشاره نمود.

آزمایش های غیر مخرب نباید به طور کامل جایگزین آزمایش های ASTM C سطحی یا برگشت 805مخرب شوند ولی می توانند به صورت مستدل جایگزین برخی از آزمایش های مخرب شوند که عملاً انجام آنها غیر ممکن است.

لازم به ذکر است که نتایج آزمایش های غیر مخرب چندان با مقاومت واقعی بتن همخوانی ندارد و از این رو باید به نحو مناسبی آنها را کالیبره کرد.

برای تعیین مشخص ات مکانیکی میلگردهای مصرفی باید به دفترچه محاسبات و نقش ههای اجرایی مراجعه کرد که درصورت در اختیار بودن آنها م یتوان به عنوان کرانه پایین تلقی کرد و با استفاده از جدول 1 مشخصات مصالح مورد انتظار را به دست آورد.

روش آزمایش برای تعیین نقش جاری شدن کششی و مقاومت نهایی میلگردها را م یتوان دراستانداردهای معتبر استفاده کرد.

چنانچه از میلگردهای موجود در سازه ساختمان برای آزمایش ASTM A370-97a و از آن جمله استفاده شود لازم است برای مرمت از میلگردهای جایگزین وصله هایی که موجب پیوستگی میلگردهای مقطع مورد نظر شود، استفاده کرد تا خللی در مقاومت مقطع سازه ایجاد نگردد .

اگر در ساختمان از میلگردهای بدون آج استفاده شده باشد، باید مقدار آنها را در برآورد مقاومت نصف در نظر گرفت .

برای تعیین تعداد نمونه های مورد نیاز آزمایش ها می توان به جدول 3 مراجعه نمود.