صفحه اصلی  »  مقالات  »  استاندارد 2800  »  ضریب زلزله : بررسی فلسفی پارامترهای فرمول ضریب زلزله به همراه فیلم آموزشی رایگان

ضریب زلزله : بررسی فلسفی پارامترهای فرمول ضریب زلزله به همراه فیلم آموزشی رایگان

شتاب مبنای طرح

جدول 2-1: نسبت شتاب مبنای طرح در مناطق با لرزه خیزی مختلف

 

منطقه

توصیف نسبت شتاب مبنای طرح به شتاب ثقل زمین
1 پهنه با خطر نسبی خیلی زیاد 0.35
2 پهنه با خطر نسبی زیاد 0.3
3 پهنه با خطر نسبی متوسط 0.25
4 پهنه با خطر نسبی کم 0.2

 

این شتاب دقیقا کجاست؟

 

نسبت شتاب مبنای طرح

شتاب مبنای طرح

 

به عنوان مثال وقتی می گوییم برای تهران A=0.35g این شتاب مربوط به کجاست ؟ شتاب گسل ، شتاب خاک زیر سازه و یا شتاب خود سازه؟

بله درسته- قطعا این شتاب گسل است. چرا؟

این شتاب نمی تواند شتاب خاک زیر سازه باشد. چون ما این شتاب را برای تمام مناطق یک شهر یکسان در نظر می گیریم این درحالی است که مناطق مختلف یک شهر می توانند خاک یکسانی نداشته باشند.

این شتاب خود سازه هم نمی تواند باشد. چون ما این شتاب را برای همه انواع سازه ها یکسان در نظر میگیریم. مثلا برای طراحی تمام ساختمان های شهر تهران از A=0.35g استفاده می کنیم. این در حالی است که در یک شهر شاختمان های مختلفی از نظر تعداد طبقات، نوع سیستم سازه ای ، وزن و… وجود دارد.

پس تا اینجا فهمیدیم که این شتاب گسل می باشد.

شتاب مبنای طرح

 

اما مفهوم شتاب مبنای طرح چیست؟

وقتی میگوییم برای تهران A=0.35g یعنی چه؟

این به این معنی است که در تهران حداکثر شتاب گسل محتمل  0.35g می باشد. به عبارتی PGA=0.35g (Pick Ground Acceleration)

تا اینجای کار با A آشنا شدیم و فهمیدیم که مقدار آن به شتاب گسل وابسته است. برای اینکه ضریب زلزله را برای هر سازه به دست آوریم قائدتا باید مشخصات خود سازه از قبیل خاک سازه، ارتفاع سازه، نوع سیستم سازه ای و … را نیز در نظر بگیریم. سایر پارامتر های محاسبه ضریب زلزله یعنی ضریب بازتاب سازه، ضریب اهمیت سازه و ضریب رفتار سازه این موارد را در نظر گرفته اند. پس در ادامه همراه ما باشید.

ضریب بازتاب ساختمان

ضریب بازتاب سازه بیانگر نحوه پاسخ سازه به حرکت زمین است. (بند 3-2 استاندارد 2800 )

به طور ساده می توان این طور گفت که ضریب بازتاب ساختمان ضریبی است که شتاب گسل (A) را به شتاب سازه ما تبدیل می کند.

 

ضریب بازتاب ساختمان

ضریب بازتاب ساختمان

 

ضریب بازتاب از 2 ضریب تشکیل شده است. ضریب اول ضریبی است که شتاب گسل را به شتاب زیر سازه تبدیل می کند و ضریب دوم، شتاب خاک زیر سازه را به شتاب سازه تبدیل می کند. بنابراین شتابی که ما برای آن ساختمان را طراحی می کنیم تا اینجا برابر شد با A*B

 

ضریب شکل طیف و ضریب اصلاح طیف

ضریب شکل طیف و ضریب اصلاح طیف

 

ضریب بازتاب برابر است با حاصل ضرب ضریب شکل طیف (B1) در ضریب اصلاح طیف (N)

به عبارتی B=B1*N می باشد. در تصویر بالا این روابط نشان داده شده است. فقط توجه داشته باشید که روابط نوشته شده در تصویر بالا مربوط به سازه هایی در مناطق با خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد می باشد. برای سازه هایی که در مناطقی با خطر نسبی کم و متوسط قرار دارند کافی است اعداد 0.4 و 1.4 را جایگزین کنید. این اعداد در تصویر بالا با رنگ قرمز نشان داده شده است. همان طور که از روابط مشخص است پارامترهایی که در محاسبه ضریب بازتاب ساختمان دخالت دارند T , T0 , Ts , S , S0 هستند. T که زمان تناوب سازه است. سایر پارامترها طبق جدول 2-2 استاندارد 2800 تعیین می شوند.

جدول 2-2: پارامتر های مربوط به روابط 2-2 استاندارد 2800

نوع زمین T0 Ts خطر نسبی کم و متوسط خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد
S S0 S S0
I 0.1 0.4 0.1 0.4 1.5 1
II 0.1 0.5 1.5 1 1.5 1
III 0.15 0.7 1.75 1.1 1.75 1.1
IV 0.15 1 2.25 1.3 1.75 1.1

راه دیگری که می توان ضریب بازتاب سازه را محاسبه نمود استفاده از نمودارهای آیین نامه است.

ضریب شکل طیف و ضریب اصلاح طیف

 

B یک طیف شتاب بی بعد شده است. یعنی طیفی است که برای یک زلزله با شتاب g داده شده است. به عبارتی 2800 یک طیف شتاب بی بعد شده در اختیار ما قرار داده است. برای اینکه این طیف را بتوانیم برای یک منطقه خاص به دست آوریم کافی است در نسبت شتاب مبنای طرح یعنی A ضرب کنیم.

ضریب اهمیت سازه

پارامتر دیگری که در محاسبه ضریب زلزله دخالت دارد ضریب اهمیت سازه می باشد. قائدتا اهمیت همه ساختمان ها برای ما یکسان نیست. به عنوان مثال اهمیت یک بیمارستان غیرقابل مقایسه با اهمیت یک دامداری است! اگر اولین بند استاندارد 2800 مراجعه کنید این آیین نامه هدف خود را این طور بیان کرده است.

 

هدف استاندارد 2800 در استفاده از ضریب زلزله

هدف استاندارد 2800

 

همان طور که در این بند مطالعه کردید آیین نامه برای یک ساختمان مسکونی (اهمیت متوسط) بیان کرده که در اثر زلزله طرح، سازه نباید آسیب عمده سازه ای و غیر سازه ای ببیند. این به این معنی است که آسیب های جزئی از نظر 2800 برای ساختمان های مسکونی مانعی ندارد. همچنین در جمله آخر گفته شده که تلفات جانبی در آنها حداقل باشد. این یعنی اگر چند نفر دست و سر و پایشان دچار شکستی شد عیبی ندارد!

اما در ساختمان های با اهمیت خیلی زیاد و سازه های بلند مرتبه سازه اجازه ندارد که هیچ گونه آسیبی ببیند و بایستی حتما بتواند قابلیت بهره برداری و سرویس دهی خود را حفظ کند. به این دلیل ما این گونه سازه ها را علاوه بر زلزله طرح برای زلزله بهره برداری نیز طراحی می کنیم.

بنا بر دلایل گفته شده 2800 برای این که بین سازه های مختلف از نظر اهمیت تفاوت قائل شود ضریبی به نام ضریب اهمیت سازه معرفی کرده است.

جدول3-3 : ضریب اهمیت ساختمان

طبقه بندی ساختمان ضریب اهمیت
اهمیت خیلی زیاد 1.4
اهمیت زیاد 1.2
اهمیت متوسط 1
اهمیت کم 0.8

 

ضریب رفتار سازه

ضریب رفتار سازه پارامتری است که به شکل پذیری سازه وابسته است. حال شکل پذیری در سازه به چه معناست؟

شکل پذیری: قابلیت جذب و استهلاک انرژی در محدوده رفتار غیرخطی تحت اثر بار زلزله می باشد. یا به عبارتی اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم شکل پذیری قابلیت جذب و اتلاف نیروی زلزله وارد به سازه است به طوری که مقاومت سازه به حد چشم گیری کاهش پیدا نکند.

اگر ما شکل پذیری سازه را در نظر نگیریم چه می شود؟

اگر ما نخواهیم از ظرفیت شکل پذیری سازه استفاده کنیم، یعنی به سازه اجازه نداده ایم که وارد محدوده فرا ارتجاعی یا پلاستیک شود. این در حالی است که بخش قابل توجهی از ظرفیت سازه مربوط به فاز فرا ارتجاعی سازه است.

در این حال مجبوریم فقط از ظرفیت سازه در محدوده ارتجاعی استفاده کنیم. در این صورت ضریب زلزله C=ABI خواهد شد. این مقدار نیروی زلزله بسیار بزرگی است که سازه را بسیار غیر اقتصادی می کند. البته در ساختمان های بلند مرتبه ما مجبوریم که سازه را برای این نیروی زلزله نیز طراحی کنیم. برای اینکه از بحث خارج نشویم پیشنهاد می کنیم مقالات زلزله طرح و زلزله بهره برداری  و کنترل زلزله بهره برداری در ایتبس را سرفرصت مطالعه کنید.

 

نمودار ضریب رفتار سازه

نمودار ضریب رفتار سازه

 

خلاصه اینکه ضریب رفتار Ru ضریبی است که طیف ارتجاعی را به طیف غیر ارتجاعی تبدیل می کند.

در جدول 3-4 استاندارد 2800 ضریب رفتار سیستم های سازه ای مختلف آورده شده است. طبق این جدول به عنوان مثال ضریب رفتار سیستم سازه ای قاب خمشی متوسط 5 می باشد. این بدین معنی است که ضریب رفتار، نیروی زلزله را 80% برای ما کاهش داد! این موضوع نشان می دهد که بخش اعظمی از ظرفیت یک ساختمان در محدوده فرا ارتجاعی می باشد.

در این جدول علاوه بر ضریب رفتار هر سیستم سازه ای، ضریب اضافه مقاومت Ω0 و ضریب بزرگنمایی تغییرمکان Cd نیز ارائه شده است. برای این که با این مفاهیم آشنا شوید پیشنهاد می کنم مقالات ضریب اضافه مقاومت و ضریب بزرگنمایی تغییرمکان را نیز مطالعه کنید.

 

جدول 3-4 استاندارد2800 - مقادیر ضریب رفتار ساختمان همراه با حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان

جدول 3-4 استاندارد2800

 

فیلم آموزشی زیر توسط دکتر علیرضایی و با همکاری جامعه مهندسین استان قم تهیه شده است. در این ویدئو به طور کلی بر روی ضریب زلزله بحث می شود و به طور جزئی به موارد زیر پرداخته می شود.

  • نسبت شتاب مبنای طرح
  • شتاب نگاشت ها
  • آشنایی با نرم افزار پردازش شتابنگاشت ها siesmosignal
  •  مشخصات اساسی یک رکورد زلزله
  • میرایی بحرانی و ضریب بحرانی
  • شبیه سازی تهیه طیف ارتجاعی
  • استفاده از برنامه  siesmosignal برای ترسیم طیف
  • میرایی  : میرایی بحرانی و نسبت میرایی
  • اثر میرایی بر روی طیف پاسخ
  • انواع طیف : طیف پاسخ و طیف طرح
  • ضریب پاسخ ساختمان
  • ضریب اصلاح طیف

 

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 10,410 نفر

تفاوت اصلی خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه ها نوآورانه و بروز بودن آن است ، ما تنها تازه ترین های آموزشی ، تخفیف ها و جشنواره ها و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیل تان ارسال می کنیم

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل های تبلیغاتی متنفریم ، خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
ارسال نظرات
نظرات کاربران
  1. haidari.mahmood40

    سلام ضمن تشکر از زحمات تیم سبز سازه
    با صراحت میتوان گفت که بهترین آموزش ها متعلق به سایت سبز سازه هست هم به صورت مفهومی و هم با بیان ساده آموزش میدهند من از صمصیم قلب برای شما آرزوی سلامتی دارم

    پاسخ دهید

  2. سید سعید سرفرازی

    با سلام و درود و تشکر از پیام پر مهر شما
    مهربانی تان مانا باد

    پاسخ دهید

  3. احمدی

    خیلی ممنون از اطلاعات مفیدی که گذاشتید..یه سوال داشتم ممکنه بگید چرا ضریب بازتاب برای زلزله های کم و متوسط از زلزله های شدید بیشتره؟

    پاسخ دهید

  4. علیرضا عطائی

    با سلام و عرض خسته نباشید خدمت تیم بی نظیر سبز سازه.
    در قسمت محاسبه ضریب بازتاب سازه- ضریب شکل طیف B1، بازه ی رابطه ی نخست صفر تا T0 میباشد که اشتاباها Ts درج شده. ممنون میشم اصلاح بفرمایید.

    پاسخ دهید

  5. پشتیبانی سبزسازه

    سلام روز بخیر مهندس عطائی عزیز چشم پیام شما رو ارجاع میدم، سپاس از شما

    پاسخ دهید

  6. محمد827

    سلام
    لظفا اگه بتونید مباحث زلزله را بصورت خلاصه و فلوچارت تهییه بفرمایید . چون روابط در کتابها بصورت پراکنده هستند و اغلب وقت گیرهستند. ولی اگه روابط در یک صفحه گنجانده بشه خیلی کمک میکنه برای حل سریع سوالات.
    با تشکر از سایت بسیار خوبتان

    پاسخ دهید

  7. پشتیبانی سبزسازه

    سلام خدمت شما مهندس محمد عزیز
    در دوره جمع بندی استاندارد ۲۸۰۰ یک سری جداول و ساده سازی هایی به همین منظور ایجاد شده ولی چشم اگر فرصت شد یک فلوچارت جامع حتما ارائه می دیم.
    امیدوارم موفق باشید
    در پناه خدا

    پاسخ دهید

  8. سید سعید سرفرازی

    با درود
    اگر عمری باقی بود حتما
    موفق باشید

    پاسخ دهید

  9. ابراهیم اسدی

    با سلام وخسته نباشید واقعا فایل فوق دارای کیفیت پایین بوده لذا خواهشمندم در صورت امکان بجای عکس فایل ، پی دی اف یا فایل ورد ان در سایت گذاشته شود . با تشکر ابراهیم اسدی

    پاسخ دهید

  10. محمد

    سلام
    متاسفانه کیفیت عکس پایین است اگه بشه فایل پی دی اف را قرار بدهید
    ممنون

    پاسخ دهید

  11. رضا

    با سلام و عرض تشکر از خلاصه جدول ۲۸۰۰
    ممنون می شم به صورت فلوچارت هم بنویسید. عالی میشه مخصوصا برای آزمون نظارم مهندسی.
    یه خواهش کچلو هم دارم ، اینکه بسم الله بالاش رو حذف کنید.اسم جلاله خدا ممکنه بعد از پرینت گرفتن زیر پا بیفته. مرسی

    پاسخ دهید

  12. سید سعید سرفرازی

    سلام….
    بله حتما..ممنونم از یادآوری شما..حتما به شکل مطلوب ضرایب و فرمولها رو برای دوستان عزیز قرار خواهم داد.

    پاسخ دهید

کمتر از 5 دقیقه تا شرکت در آزمون  فاصله دارید!
برای شرکت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این ده نکته فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این پکیج فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link