ساختمانهای آجری کوتاه مرتبه
مطابق با هدف بهسازی محدود تا مبنا، پس از ارزیابی کیفی ساختمانهای آجری کوتاه مرتبه، باید ارزیابی کمی ساختمانهای آجری کوتاه مرتبه به منظور تامین سطح عملکرد آستانه فروریزش تا ایمنی جانی انجام شود.
روشهای تحلیل ساختمان
روشهای تحلیل سازه میتواند با استفاده از هر یک از دو روش زیر انجام شود.
- تحلیل استاتیکی خطی
- تحلیل استاتیکی غیرخطی
روش استاتیکی خطی
در این روش، نیروی جانبی ناشی از زلزله باید به نحوی تعیین شود که تغییر شکلهای ایجاد شده در ساختمان مطابق با نیرویی باشد که در هنگام رخداد زلزله به ساختمان اعمال میشود. این روش برای هدف بهسازی محدود براساس روش مقاومت و برای هدف بهسازیی مبنا براساس روش عملکردی باید انجام شود.
مقاومت اعضاء
پس از تحلیل سازه به روش خطی باید نیروهایی که به نسبت سختی در هر یک از اعضاء ایجاد میشود با مقاومت آنها مقایسه شود.
سختی اعضا
سختی درون صفحه دیوارها و جرزها
تحلیل و توزیع نیروهای جانبی در دیوارها و جرزهای ساختمان دارای سقفهای صلب، به نسبت سختی عناصر مقاوم جانبی و برای ساختمانهای با سقفهای انعطاف پذیر، به نسبت سطح بارگیر عناصر مقاوم جانبی انجام میشود.
سختی خارج صفحه دیوارها و جرزها
سختی خارج صفحه دیوارها و جرزها، تحت تاثیر نسبت ضخامت به ارتفاع است. این سختی باید با در نظر گرفتن مشخصات هندسی و مکانیکی مصالح دیوار و شرایط مرزی دیوار یا جرز (بین کف و سقف یا بین کلافهای افقی و از طرفین بین کلافهای قائم) منظور شوند.
مقاومت اعضاء
مقاومت درون صفحه دیوارها و جرزها
در اغلب ساختمانهای آجری، دیوارهای سازهای به عنوان عناصر سازهای مقاوم در برابر زلزله محسوب میشوند.
مودهای شکست دیوارها و جرزها
مودهای شکست برای رفتار درون صفحه دیوارها و جرزها به سه دسته تقسیم میشوند.
- مود شکست خمشی در اثر کنش گهوارهای یا بلند شدگی
- مود شکست برشی در اثر برش لغزشی (درز ملات)
- مود شکست فشاری در اثر خردشدگی پنجه
| مود شکست | نوع خرابی | شکل پذیری | نوع کنترل |
|---|---|---|---|
| مود شکست گهواره ای یا بلند شدگی | خرابی خمشی | شکل پذیر | تغییر شکل کنترل |
| مود شکست لغزش برشی درز ملات | خرابی لغزشی | نیمه شکل پذیر | تغییر شکل کنترل |
| مود شکست خردشدگی پنجه | خرابی فشاری | ترد | نیرو کنترل |
مقاومت خارج صفحه دیوار
اگر در اجرای یک دیوار سازهای و یا گوشه دو دیوار متقاطع باربر از روش دندانه دار کردن دیوار استفاده شده باشد، محل اجرای آن به عنوان نقطهی انفصال در دیوار تلقی میشود. دیوارها باید برای نیروهای خارج صفحه در دهانههای بین سقف طبقات و دیوارهای متقاطع طرفین به صورت مستقل کنترل شوند. مقاومت خمشی مقطع ترک خورده دیوارها تحت نیروی خارج صفحه باید به مقادیر مورد انتظار تنش کششی در خمش ارائه شود.
مقاومت دیوار بدون کلاف
برای کنترل مقاومت دیواردر برابر نیروهای خارج صفحه باید نسبت ضخامت به ارتفاع دیوار سازهای از یک پانزدهم بیشتر باشد. در هر حال ضخامت دیوار سازهای در طبقه اول و دوم نباید از ۲۲ سانتیمتر و در زیر زمین از ۳۵ سانتیمتر کمتر باشد.
مقاومت دیوار محصور در کلاف
اگر دیوار مطابق استاندارد ۲۸۰۰ همزمان توسط کلافهای افقی و قائم محصور شده باشد مقاومت و شکل پذیری آن افزایش مییابد. اگر دیوار در تماس کامل با اجزای محیطی خود (کلافها، سقف و کف متصل به دیوار) باشد میتوان کنش قوسی را در نظر گرفت.
معیارهای پذیرش برای دیوار تقویت شده و تقویت نشده
در این بند معیارهای پذیرش مربوط به روشهای خطی ساختمانهای مورد نظر این دستورالعمل ارائه شده است. مقاومت جانبی داخل صفحه دیوارها و جرزها، در صورتی که مقاومت مورد انتظار آنها کمتر از مقاومت کرانه پایین آنها باشد، به صورت تغییرشکل-کنترل منظور میشود. در غیر این صورت مقاومت دیوار و پایه به صورت نیرو-کنترل در نظر گرفته میشود. همچنین فشار محوری در دیوارها و جرزها به صورت نیرو-کنترل در نظر گرفته میشود.
رفتار داخل صفحه
رفتار تغییرشکل
اگر حداقل مقاومت برشی و گهوارهای مورد انتظار هر دیوار، کمتر از کرانه پایین مقامت جانبی (مقاومت نظیر شکست قطری یا مقاومت جانبی ناشی از فشار پنجه) آن دیوار باشد، در این صورت نیروی برشی درون صفحه دیوار و جرز، تغییرشکل-کنترل است.
رفتار خارج صفحه
برای سطوح عملکرد ایمنی جانی و آستانه فروریزش، ترکهای خمشی ناشی از بارهای جانبی عمود بر صفحه میتواند در قسمتهایی از دیوار مصالح بنایی ایجاد شود. لیکن دیوار تحت بارهای ناشی از زلزله باید پایدار بماند.
باید نسبت ارتفاع به ضخامت دیوارهای بدون کلاف بیشتر از یک پانزدهم باشد. بطور کلی ضخامت دیوارهای طبقه اول و دوم نباید از ۲۲ سانتیمتر و در زیر زمین از ۳۵ سانتیمتر کمتر باشد. دیواری که این شرایط را ارضاء نکند فاقد مقاومت کافی در برابر نیروهای خارج از صفحه بوده و باید تقویت شود.
روش استاتیکی غیرخطی
در این روش بار جانبی ناشی از زلزله، به صورت فزاینده استاتیکی به ساختمان اعمال میشود، تا جایی که تغییر مکان نقطه کنترل ساختمان به تغییرمکان هدف، برسد و یا سازه ساختمان دچار افت مقاومتی شدید (ناپایدار) شود. تغییر شکلها و نیروهای ایجاد شده در دیوارها یا جرزها در نقطه تغییرمکان هدف باید معیارهای پذیرش را برآورده کنند. برای انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی ساختمانهای آجری با نرمافزارهای تجاری موجود میتوان از مدلهای تیر-ستونی استفاده کرد. در این حالت دقت شود که مدلسازی مقاطع اعضا به گونهای انجام شود که مشخصات غیرخطی مدل تا حد امکان با عضوهای ساختمان واقعی تطابق داشته باشد. برای تعیین تلاشها به روش غیرخطی، پاسخ نیرو-تغییر شکل اعضا باید با استفاده از روابط غیر خطی نیرو-تغییرشکل برآورده شود.
مقاومت خارج صفحه دیوار و جرز
پایداری و مقاومت خارج صفحهی دیوار به نسبت ارتفاع به ضخامت آن بستگی دارد و اگر نسبت ارتفاع به ضخامت دیوار بیشتر باشد، دیوار آسیب پذیر خواهد بود. در این صورت باید دیوارها را برای نیروی خارج صفحه بهسازی کرد.
تغییر مکان هدف
برای تعیین نیاز لرزهای، ساختمان مورد نظر باید مقدار حداکثر تغییر مکان غیر ارتجاعی در تراز سقفها محاسبه شود. برای این منظور فرض میشود سقفها کاملاً صلب بوده و در تحلیل ساختمان، از اثر عواملی مانند پیچش و ضربه ساختمانهای مجاور چشم پوشی میشود.