ضریب کاهش شکل پذیری در طراحی ساختمانها برای زلزله (ترجمه)

فرهاد ارکانی ،دانشجوی کارشناسی عمران

دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

علم مهندسی زلزله از جمله علوم جوانی است که هر روز کشفیات و روشهای تازه ای در رابطه با آن عرضه می شود و محققین بسیاری در سراسر جهان در حال تفحص و بررسی و احتمالا یافتن بهینه ترین روشهای مقابله در برابر آسیبهای وارده از لرزه زمین بر ساختمان ها می باشند و متاسفانه سهم ما در دنیای تحقیق و اکتشاف بسیار ناچیز و حتی در حد صفر می باشد که جا دارد بهای بیشتری به محققین و پژوهشگران کشورمان داده شود .آخر ما تا کی می توانیم از روشها و نتایج دسترنج دانشمندان آن سوی آبها تازه آن هم پس از اینکه آن روشها کاملا از رده خارج شوند استفاده کنیم؟! در هر صورت مقاله حاضر که یکی از آخرین شماره های نشریه تخصصی "مهندسی زلزله و دینامیک سازه" انتخاب و ترجمه شده نمونه ای از جدیدترین دانشمندان استرالیایی در باب اثرات تخریبی زلزله بر ساختمانها و روشهای مقابله با آن است.

دقت نتایج آزمایشاتی که در این مقاله براساس نتایج آن ها نگاشته شده بسیار بالا و در خور تحسین است، چرا که بالغ بر 4860 آزمایش تحلیل غیر الاستیکی بر روی مدلهای 60 درجه آزادی آن هم براساس رکوردهای 81 زمین لرزه معروف جهان ملاک ارائه این مقاله بوده است.

توزیع نسبتا نامتقارن نتایج بدست آمده با فرض یک توزیع نرمال که چندان هم از واقعیت دور نیست بوسیله روشهای دقیق آماری و با در نظر گرفتن انحراف معیار استاندارد مرتب شده است .

آن چنان که می دانیم روشهای قراردادی طراح ساختمان ها در اغلب آیین نامه های جاری "نظیر UBC آیین نامه امریکا" ابتدا با استفاده از نتایج تحلیل الاستیک ،اثرات بارگذاری زمین لرزه را بر سازه تخمین می زند و سپس به دلیل در نظر گرفتن رفتار غیر الاستیکی سازه این مقدار با استفاده از ضریب پاسخ سازه ای یا ضریب کاهش مقاومت طرح تعدیل می شود :

R=S   elastic/S   desin

S elastic به طور تقریب معادل مقاومت ارتجاع لازم و S design مقاومت طرح می باشد .R همان ضریب معروف است که در آیین نامه ها (ازجمله 2800 ایران ) بر اساس شکل ساز تعیین می شود .در این مقاله با ارائه جداول و گرافهای متعدد که نشانگر دقت تحقیقات انجام شده می باشد رابطه ساده ای میان R ، ضریب کاهش مقاومت و ضریب مقاومت افزوده (Overstrength) بر قرار شده است که می تواند توجیهی بر تشکیل مفاصل پلاستیک و سخت شدگی مجدد اعضا باشد.

نکته بارز تحقیقات این مقاله ارائه نتایج دقیق آماری و فرمولهایی برای تمامی دامنه های پریودیک (بسیار کوتاه ،نسبتا کوتاه ،کوتاه ،متوسط و بلند) می باشد که در گراف های جداگانه به صورت مشروح مورد بررسی قرار گرفته اند و آن چنان که می دانید ضریب کاهش نرمی ، مقاومت افزوده Overstrength و شکل پذیری ساختمان ها با افزایش ارتفاع و پریود ،کاهش می یابد.