بررسي روش حذف طبقات فوقاني در بهسازي لرزه اي ساختمان هاي فولادي

يكي از راههاي مناسب كاهش نيروي زلزله در ساختمان ها كاهش جرم سازه مي باشد. در بند 2-6 از دستورالعمل بهسازي لرزه اي ساختمان هاي موجود، يكي از راهكارهاي بهسازي ساختمان ها كاهش جرم آن عنوان شده است و در تفسير دستورالعمل آن را با توجه به اينكه با كاهش جرم مي توان ميزان تغيير شكل ها و نيروهاي داخلي ناشي از زلزله را در اعضا كاهش داد، برشمرد. براي اين منظور تخريب طبقات فوقاني، تغيير نماي ساختمان يا تغيير مشخصات ديوارهاي داخلي را مطرح مي نمايد. هدف از اين تحقيق بررسي روش بهسازي سازه هاي موجود با كاهش وزن سازه با استفاده از روش حذف طبقات فوقاني در ساختمان هاي فولادي و تعيين ميزان تأثير اين روش بر تغيير شكل ها و نيروهاي ايجاد شده در سازه مي باشد. بدين منظور سه نمونه ساختمان با تعداد طبقات 9، 12 و 15 با پلان مشابه انتخاب شده و با استفاده از تحليل استاتيكي غير خطي (pushover) مورد طراحي، آناليز و ارزيابي قرار گرفته اند. در نمونه هاي انتخابي سيستم سازه اي قاب ساده با مهاربندي هم محور در دو امتداد و با آرايش هاي مختلف در نظر گرفته شده است. به منظور بررسي اثر كاهش وزن سازه به روش حذف طبقات فوقاني، يكبار با حذف يك طبقه و بار ديگر با حذف دو طبقه تحليل استاتيكي غير خطي با دو نوع توزيع بار مختلف يعني توزيع يكنواخت و توزيع مثلثي معكوس و همچنين سه حالت تركيبات مختلف بارها در نظر گرفته شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه در ساختمان 9 طبقه با حذف يك طبقه يعني 11/1% كاهش جرم، نيروي زلزله 6% كاهش يافته است و با حذف دو طبقه اين ميزان تقريبا دو برابرشده است. در ساختمان 12 طبقه كاهش يك طبقه نيروي زلزله را 4/2% كاهش داده است و اين مورد در ساختمان 15 طبقه به 3/5% رسيده است كه نشان مي دهد در ساختمان هاي كوتاه تر ميزان تأثير اين روش بيشت رمي باشد. اما در هر مورد مي توان با توجه به ميزان ضعف سازه موجود، از اين نتايج استفاده نمود. تغييرات دوره تناوب سازه ها و همچنين ميزان تغيير مكان بام در دو جهت در نمودارهايي ارائه شده است. اثر اين روش بر مقاومت، سختي، شكل پذيري و ضريب شكل پذيري سازه ها نيز محاسبه شده است.