تاثیر طراحی معماری فرم پلان و نما در آسیب های ناشی از زلزله
تاثیر طراحی معماری فرم پلان و نما در آسیب های ناشی از زلزله
طراحی معماری براساس عملکرد لرزه ای را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:
- انواع پیکربندی ساختمان
- انواع پیکربندی سیستم سازه ای در پلان و ارتفاع
- انواع پیکربندی اجزاء غیرسازه ای
عوامل موثر در پلان معماری جهت کاهش آسیب های احتمالی زلزله
- میزان تقارن هندسی پلان ساختمان
- نسبت اندازه ساختمان ها
- طرح افقی ساختمان ها
- بی نظمی در پلان ساختمان
1.میزان تقارن هندسی پلان ساختمان
عدم تقارن در پلان معماری، غالبا باعث ایجاد پیچش می شود. یکی از علایم این نوع خسارت، تغییر شکل ستون گوشه ساختمان
در یك سمت و خرابی کمتر ستون های میانی است.
2.نسبت اندازه ساختمان ها
- در ساختمان های بلند با نسبت ارتفاع به بعد زیاد طبقات در طول لرزه های زمین دارای حرکت افقی زیادی خواهند بود.
- درساختمان های کوتاه خسارت در طول زلزله زیاد می باشد
- در ساختمانهای دارای پلان وسیع مانند انبارها ممکن است نیروهای لرزه ای از حد تحمل ستونها و دیوارها تجاوز نمایند.
3. طرح افقی ساختمان ها
ساختمان ها دارای هندسه ساده در پلان طی زلزله های قوی عموما عملکرد مناسبی داشته اند.
عوامل خسارت
- نامنظمی در پلان به علت گوشه های تورفته مانند پلان هایی به شکل U ،V و +
- عدم پیوستگی در دیافراگم
- توزیع ناهمگون جرم و نیرو در پلان
- تغییرات در مقاومت و سختی
در برخی مواقع، با تغییر نسبتا نامحسوسی در فرمساختمان میتوان از اثرات نامناسب چنین نامنظمی هایی دوری نمود. به عنوان نمونه می توان ساختمان های دارای گوشه های تورفته در پلان را با جدا کردن ساختمان به دو بخش منظم، مجزا نمود؛ یك پلان L شکل میتواند با استفاده از درز در محلاتصال به دو بخش منظم مستطیل شکل بدون تغییر قابل ملاحظه ای در فرم کلی ساختمان، تبدیل گردد. حتی در یك ساختمان با پلان ساده نیز چنانچه ستون ها و دیوارها در پلان به طرز مناسبی توزیع نشده باشند، در طول زلزله پیچش رخ می دهد.
4.بی نظمی در پلان ساختمان
در حالت کلی سازه ها به لحاظ فرم به دو دسته طبقه بندی میشوند:
- سازه های منظم
- سازه های نامنظم
دلایل استفاده از سازه های بی نظم
- زیبایی
- تنوع
- ملزومات معماری سازه ای
- نوع کاربری
پیامدهای بی نظمی هایی در سازه:
- پیچیدگی در رفتار سازه ای
- تأثیر مضاعف مدل های بالاتر
- تمرکز تنش در اعضای باربر اصلی
- پیچش
- بروز پدیده هایی چون: ستون کوتاه، طبقه نرم و طبقه ضعیف
نکات:
- طبق مقررات آیین نامه ای، شکل های ساده باید به طور محسوس حداقل نسبت به دو محور عمود بر هم که محورهای اصلی آنها را تشکیل میدهند متقارن باشند.
- ساختمانهایی که پیکربندی آنها به صورت اشکال T,L,U,H,X,Y با اشکال مشابه باشند نمونه هایی از ساختمانهای
دارای اشکال نامنظم اند که حتی اگر سازه های آنها دارای دو محور تقارن باشند باز هم مشکلات خاصی را به وجود می آورند(مانند شکل H یا صلیب).در حقیقت قسمتهای مختلف ساختمانهای به این شکل میل دارند که در مقابل نیروهای هر لرزش،به تنهایی واکنشهای دینامیکی متقارنی از خود نشان دهند که اثر توام آنها به ایجاد نیروهای پیچشی بسیار قوی حول محورقائم منجر میشود.در این مورد میتوان از رفتار پیکربندی های L شکل که بسیار متداول اند بیشترین تجارب را آموخت.درحقیقت، واکنش ساختمانها ناشی از جمع شدن این تغییر وضعیتها بر روی هم نوع ترکیب شدن آنهاست.
- جابه جایی واقعی یك ساختمان L شکل و حرکت یك نقطه روی زمین به هنگام وقوع زلزله در هر ساختمان بالها در مقابل نیروهای جانبی به شکل طره های افقی عمل میکنند و لنگرهایی حول محور قائم به وجود می آورند.
میزان آسیب و نوع نامنظمی در پلان
بی نظمی در پلان منجر به ایجاد اشکال نامنظم پلان می شود که در جدول زیر آسیب پذیری اشکال مرسوم ساختمان های نامنظم پرداخته شده است.
سازه ای که دارای کمترین آسیب پذیری است با رده 1 و سازه با بیشترین آسیب پذیری با رده 10ارزش گذاری شده است.
زاویه و شکستگی در پلان
اصوال وجود طره ها، طبقات آزاد (باز)، زائده ها عقب رفتگی و یا جلوآمدگی و به طور کلی ابداعات معمارانه با مقاوم سازی ساختماندر مقابل نیروهای زلزله مغایر است.
- چنانچه نقشه دارای زوایای تورفته باشد، طول هر ضلع زاویه نباید از 15 %اندازه افقی سازه در همان جهت بیشتر باشد و
- مجموع تصاویر جلوآمدگی ها و فرورفتگی ها بر روی هریك از محورهای اصلی نباید از 25 درصداندازه سازه در امتداد آن محور بیشتر باشد.
- بطور کلی بر اساس دستورالعمل تحلیل آسیب پذیری، به طور کلی طول ساختماننباید از سه برابر عرض آن تجاوز کند.
عوامل موثر در نما جهت کاهش آسیب های احتمالی زلزله
- طرح قائم ساختمان ها
- بی نظمی در ارتفاع ساختمان
- عقب رفتگی در ارتفاع ساختمان
بررسی آسیب پذیری ساختمانهای نامنظم در ارتفاع
آخرین ویرایش: 1399/04/29
شماره ویرایش: دوم
سلام.وقتتون بخیر
خواستم تشکر خیلی ویژه ای از شما برای سایت خیلی خوبتون داشته باشم.
بدون شک یکی از بهترین سایت های در زمینه ساختمان دارید.با اطمینان کامل میگم که هیچ سایتی مثل سایت شما چند جانبه نیست و در اکثر مباحث همیشه مطالب به روز و خیلی مفیدی دارید ومشخصه مهندس های خبره ایی در این سایت فعالیت دارند.
انشالله همیشه سلامت و موفق باشید