طراحی براساس عملکرد در استاندارد 2800 (طراحی عملکردی)
براساس پیوست دوم استاندارد 2800 چنین عنوان می‌شود:
"تحلیل غيرخطی سازه‌ها در برابر زلزله به دو روش تحلیل استاتیكی غیرخطی (بند 3) و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی (بند 4) قابل انجام می‌باشند. روش‌های تحلیل غیرخطی برای تخمین سازوكارها (مكانیزم‌های) خمیری موردانتظار، توزیع آسیب‌های وارده و ارزیابی عملكرد سازه قابل استفاده می‌باشند."
هدف از تحلیل‌های غیرخطی رسیدن به سه مورد مهم زیر می‌باشد:
1- تخمین سازوکارهای (مکانیزم‌های) خمیری مورد انتظار
2- توزیع آسیب‌های وارده
3-ارزیابی عملکرد سازه
در ادامه هرکدام از این موارد را به صورت کامل تشریح می‌کنیم:
1-تخمین سازوکارها (مکانیزم‌های) خمیری مورد انتظار
ساز و کار یا مکانیزم خرابی همان توالی تشکیل مفاصل پلاستیک (توالی خرابی، آسیب و خسارت) یا کارکرد مطلوب تلاش‌های DC و FC در کنار یکدیگر می‌باشد. هر سیستم باربری معرفی شده توسط استاندارهای لرزه‌ای ضریب رفتار مختص خودش را دارا می‌باشد. این ضریب رفتار بر اساس مکانیزم عملکردی (توالی خرابی مورد انتظار) مورد انتظار سیستم مذکور برآورد می‌شود. تحلیل غیرخطی روشی استاندارد برای اطمینان از صحت رخ داد این توالی‌های تشکیل مفاصل پلاستیک می‌باشد.
در لینک‌های زیر به صورت مفصل توالی خرابی مطلوب لرزه‌ای تشریح شده است.
طراحی لرزه‌ای مفهومی سازه‌های فولادی
کارکرد مطلوب و غیرمطلوب تلاش‌های FC و DC
شرط رسیدن به اتلاف انرژی بهینه و مطلوب برای مهاربندهای شورون در استانداردهای لرزه‌ای
مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم مهاربندی CBF
مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم قاب خمشی فولادی
مکانیزم اتلاف انرژی در سیستم دیواربرشی
1-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها
2-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها
3-نحوه تغییر توالی تشکیل مفاصل پلاستیک با تغییر نسبت مقاومت ستون‌ها
توالی تشکیل مفاصل پلاستیک (توالی خرابی نامطلوب لرزه‌ای - تشکیل طبقه نرم)
تلاش‌های کنترل شونده توسط نیرو و کنترل شونده توسط تغییر شکل در سیستم مهاربندی شورون هشتی
شکل‌پذیری در المان سازه‌ای چیست؟ و به عواملی بستگی دارد؟
2-توزیع آسیب‌های وارده
ایجاد مفاصل پلاستیک به منزله تشکیل خرابی، خسارت و آسیب می‌باشد. بنابراین میزان تغییرشکل غیرخطی به مفهوم میزان خرابی، آسیب و خسارت و توزیع مفاصل پلاستیک در ارتفاع و پلان ساختمان نیز به معنی توزیع خرابی، خسارت و آسیب خواهد بود. مشخصاً برای رسیدن به بیشترین اتلاف انرژی، بایستی تا حد امکان مفاصل پلاستیک توزیع یکنواختی در پلان و ارتفاع ساختمان داشته باشند. توزیع خرابی متمرکز و لوکال باعث تمرکز آسیب در یک محدوده مشخص شده و احتمال فروریزش سازه را بالا خواهد برد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با توزیع آسیب‌های وارده (توزیع مفاصل پلاستیک) به لینک‌های زیر مراجعه بفرمایید.
خرابی و فروریزش در زلزله‌های اخیر چگونه داده است؟ (آسیب، خسارت، خرابی-فروریزش، گسیختگی، انهدام)
توزیع نیرو در بخش قابی، دیوار و لینک مدل شده مابین دیوار و قاب در سیستم‌های دوگانه
آیا بزرگتر بودن ضریب رفتار به معنی بیشتر بودن توان اتلاف نرژی است؟
3- ارزیابی عملکرد سازه
پس از تایید مکانیزم عملکردی ساختمان و توزیع مفاصل پلاستیک در آن، نوبت به کنترل میزان خرابی خواهد رسید. خرابی یک کمیت کیفی بوده و ملاک مناسبی برای ارزیابی صحیح نیست. بنابراین آئین‌نامه‌‌ها و استانداردهای بهسازی پارامتری تحت عنوان "معیار پذیرش" را معرفی می‌کنند. معیار پذیرش، مقدار حداکثر تغییرشکل مجاز برای ارضای سطح عملکرد فرضی را نشان می‌دهد. توضیح آنکه، براساس نیازهای کارفرما، کاربری ساختمان و سطوح خطر لرزه‌ای، سطح عملکرد (های) برای ساختمان مشخص شده و در مرحله بعدی، استاندارد ASCE41-17 برای این سطوح عملکرد، معیارهای پذیرش را مشخص می‌کند. در صورتی که تغییرشکل‌های محاسبه شده کمتر از مقادیر معیارهای پذیرش باشد در این صورت سطوح عملکردی فرضی در ابتدای محاسبات، ارضا خواهد شد.
در ادامه برای درک بیشتر تحلیل پوش آور و مزایا و معایب این تحلیل می‌توانید از لینک‌های زیر استفاده کنید:
وجه تمایز تحلیل پوش‌آور نسبت به سایر تحلیل‌ها برای استفاده در طراحی عملکردی
معرفی تحلیل استاتیکی غیرخطی یا تحلیل پوش‌آور برای طراحی عملکردی و مقاوم سازی
چرا در فرمول تغییرمکان هدف در استاندارد 2800 ضریب C2 وجود ندارد؟ (ضریب زوال سختی وجود ندارد)
محاسبه تغییرمکان هدف (جابجایی هدف) در تحلیل پوش‌آور برای طراحی عملکردی و مقاوم سازی
بررسی کامل منحنی ممان - انحنای یک مقطع بتنی با رویکرد طراحی عملکردی و مقاوم سازی
Leave a comment