ب ) زلزله هاى طبیعى

1. 1. فورانهاى آتشفشانى

1. 1. فروریختن غارهاى زیرزمینى

1. 1. زمین لرزه هاى تکتونیکى : که ۹۰% زلزله ها از این نوعند.

۲-۶- نحوه آزاد شدن انرژى زلزله

1. 1. پیش لرزه :

گاهى پیش از بروز زلزله اصلى , لرزه هایى با بزرگى کمتر از زلزله اصلى به وقوع مى پیوندد که معمولا فراوانى آنها با نزدیک شدن به زمان وقوع لرزه اصلى افزایش مى یابد.

1. 1. لرزه اصلى :

در اینجاست که بیشترین انرژى ذخیره شده در محیط به یکباره آزاد مى شود .

1. 1. پس لرزه

لرزه هاى خفیفى است که اغلب پس از لرزه اصلى در پیرامون کانون زلزله روى می دهند.فراوانى آنها با گذشت زمان کاهش مى یابد.

1. 1. دسته لرزه

مجموعه اى از لرزه هاى رویداده در یک منطقه که در مقطع زمانى هفته یا ماه به وقوع مى رسد. فراوانى آنها پس از رسیدن به یک حد بیشینه کاهش مى یابد.
۲-۷- مقاوم سازی چیست
مقاوم سازی در علم مهندسی عمران به مفهوم بالا بردن مقاومت یک سازه ساختمان در برابر نیروهای وارده است. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می شود. از دیدگاه علمی، مقاوم سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نیست. چرا که منظور از اصطلاح مقاوم سازی» به طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه ساختمان در برابر نیروی زلزله است. برای همین منظور، سازمان پیشگیری و مدیریت بحران تهران به دنبال آن است با تدوین طرح بهسازی لرزه ای نسبی ساختمان های پایتخت، به روشی ساده و به دور از محاسبات پیچیده مقاوم سازی ساختمان ها را از طریق آموزش نیروهای نیمه ماهر و جوشکاران جوان عملی کند. یکی از موضوعات مهم و اساسی در راهبرد کاهش خطرپذیری در برابر زلزله، مقاوم سازی ساختمان های موجود با کمترین هزینه با سرعت بالا و به صورت ساده است تا دست کم جان شهروندان در زلزله ای متوسط به بالا حفظ شود و در حقیقت آستانه ریزش ساختمان ها ارتقا یابد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۸- ساختمان هایی که نیاز به مقاوم سازی دارند:
در ابتدا ساختمان ها را به چهار دسته تقسیم می کنیم. دسته اول ساختمان های حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند. این ساختمان ها شامل مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلوزیونی، مراکز امنیتی و پالایشگاه ها هستند. دسته دوم را ساختمان هایی تشکیل می دهند که در حال حاضر شرایط خاصی ندارند اما پس از زلزله به عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورد نیاز هستند و لازم است حتماً سرپا باشند. برخی از سوله ها، مساجد، مدارس، مراکز مدیریت کلان و مراکز مدیریت بحران از این جمله محسوب می شوند. از سوی دیگر ساختمان هایی که قبل و بعد از زلزله اهمیت خاصی ندارند ولی در صورت آسیب جدی تلفات جانی زیادی در پی خواهند داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم، برج ها و …. . دسته چهارم نیز ساختمان های معمولی هستند که هیچ کدام از موارد فوق را شامل نمی شوند مانند منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی. اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کاهش می یابد. همچنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملاً به عهده و وظیفه دولت است. اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی مردم مشترک بوده و دسته چهارم کاملاً به عهده مردم است. اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تقریباً تأثیری مستقیم در کاهش مستقیم تلفات زلزله ندارد و تنها مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کاهش مستقیم تلفات زلزله نقش دارند. بدیهی است که هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم به قدری زیاد است که عملاً این امر را غیرممکن ساخته است. چرا که برخی از ساختمان ها که قدیمی هستند و برخی دیگر نوساز که در آن اصول و مقررات مربوطه رعایت نشده است و به این ترتیب اگر بخواهیم مقاوم سازی را به آنها نیز تعمیم دهیم عملاً باید دوباره کشور را بسازیم.
راه های زیر مبنای مقاوم سازی سازه ها می باشد

1. 1. از بین بردن نامنظمی سازه

1. 1. کاهش جرم سازه (استفاده از مصالح سبک)

1. 1. افزایش سختی جانبی افزایش سختی جانبی باعث کاهش تغییر مکان می گردد البته سختی بیش از حد رفتار سازه را ترد خواهد نمود و اصلا مناسب نخواهد بود

1. 1. افزایش میرایی

1. 1. افزایش انعطاف پذیری سازه

با بهره گرفتن از مبنای علم بالا می توان راه های زیر را جهت مقاوم سازی سازه ها معرفی نمود.
۲-۹- راهکارهای مقاوم سازی لرزه ای :
شمار زیادی از راهکارهای موجود مقاوم سازی لرزه ای بسته به نوع و شرایط مختلف سازه موجود است . بنابراین انتخاب نوع مقاوم سازی روند پیچیده ای دارد و تحت تاثیر توام فناوری ، شرایط اقتصادی و اجتماعی قرار دارد .در زیر عواملی که روی انتخاب راهکارهای مقاوم سازی تاثیر می گذارد را بررسی می کنیم.
۲-۱۰- مقاوم سازی سطح سازه
مقاوم سازی سطح سازه بطور معمول برای افزایش مقاومت جانبی سازه های موجود مورد استفاده قرار می گیرد . از این قبیل مقاوم سازی ساختمانهای بتن مسلح می توان بادبندهای فولادی ، کابلهای پیش تنیده ، دیوارهای پر کننده ، دیوارهای برشی ، پرکننده ها با مصالح بنایی و جداکننده های پایه را نام برد .روشهایی که در زیر شرح داده میشود معمولا برای مقاوم سازی سطح سازه مورد استفاده قرار می گیرد.
۲-۱۰-۱- اضافه کردن دیوارهای سازه ای بتن مسلح
اضافه کردن دیوارهای سازه ای یکی از متداولترین روش های مقاوم سازی سطح سازه برای تقویت سازه های موجود می باشد . بطور کلی تعمیر و ترمیم دیوار برشی موجود یا پرکننده برای یکی از دهانه های قاب استفاده می شود .علاوه بر آن به منظور کاهش زمان و هزینه از شاتکریت یا پانلهای پیش ساخته استفاده می شود . تحقیقاتی که در زمینه دیوارهای سازه ای انجام شده است و یافته ها به نسبت تحقیقات دقیق انجام شده گزارش شده است .تحقیقات نشان می دهد که روند پرکنندگی نقش مهمی در پاسخ پانلها و سازه های دیگر ایفا کرده است . روند پرکنندگی با سخت کردن سازه می تواند برش پایه را افزایش دهد .اثرات واژگونی و برش پایه در محل پر کننده سخت کننده متمرکز شده است .بنابراین در این محلها فونداسیون میبایست تقویت شود.
JIRSA و KREGER در ۱۹۸۹ دیوارهای پرکننده یک طبقه را در کاربرد برای چهار نمونه آزمایش کردند.در آزمایش آنها از یک قاب بتن مسلح سه دهانه ، تک طبقه غیر شکل پذیر تا تکنیکهای ساختمان سازی در دهه ۱۹۵۰ را مدل کنند. در این سازه فاصله آرماتورهای برشی ستون زیاد بود و فشردگی وصله ها برای تامین مقاومت کششی نهایی کافی نبود .در آزمایش آنها ابتدا دیوارهای سه گانه در محل بازشو تغییر یافت .آرماتورهای طولی در نزدیکی ستونهای موجود برای افزایش پیوستگی فولاددر ۴ نمونه اضافه شد.در ابتدای ۳آزمایش شکستهای ناشی از وصله های لب به لب ناقص ستونبا وجود ترمیم پرکننده هاایجاد شد.
۲-۱۰-۲- استفاده از بادبندهای فولادی
اضافه کردن بادبندهای فولادی برای تقویت کلی و سخت کردن ساختمانهای موجود می تواند موثر باشد .بادبندهای هم مرکز یا برون مرکز می توانند در دهانه های انتخابی یک قاب بتن مسلح برای افزایش مقاومت جانبی سازه استفاده شود.مزیت این روش آنست که دیگر به تقویت فونداسیون نیاز نیست چون بادبندهای فولادی معمولا بین اعضای موجود قرار می گیرند. افزایش بارگذاری روی فونداسیون موجود در محل بادبندها ممکن است پس هنوز بایدفونداسیون مورد ارزیابی قرار گیرد .علاوه بر آن اتصال بین قاب و بتن موجود و اعضای بادبندی باید به دقت انجام شود زیرا اتصال در طول مدت زلزله آسیب پذیر است. گزارشات چندبن محقق حاکی از موفقیت استفاده از بادبندها برای ارتقای رفتار سازه های بتن مسلح است .علاوه بر آن استفاده از بادبندهای فولادی پس کشیده توسط میراندا و برترو در ۱۹۹۰ به منظور ارتقای پاسخ ساختمانهای مدارس کم ارتفاع در مکزیک مورد بررسی قرار گرفته است. مارسی و گل در ۱۹۹۶ روی یک سازه ساختمانی دال ستون که با مقیاس یک سوم ، دو دهانه ، دو طبقه قاب بتن مسلح ساخته شده بود آزمایش کردند .آنها این آزمایش را در ۲ مرحله با بادبندهای فولادی برون محور و هم محور آزمایش کردند و آنها را با قاب بتنی اصلی مقایسه
۲-۱۰-۳- جداسازی لرزه ای
اخیرا ، شمار زیادی از محققان روی جداسازی لرزه ای بعنوان روشی برای مقاوم سازی تحقیقاتی انجام داده اند. هدف این نوع از مقاوم سازی ، جدا کردن سازه از زمین در طول حرکت زمین هنگام وقوع زلزله است .محل قرارگیری بین روبنا و فونداسیون آن است .بدلیل خصوصیات عالی استهلاک انرژی این روش بهترین برای ساختمان با ارتفاع کم و بار زیاد است. استهلاک انرژی اضافی متداولترین روش برای زیاد کردن استهلاک انرژی یک سازه شامل قرار دادن میراگرهای اصطکاکی ، ویسکوالاستیک و هیسترزیس بعنوان مولفه های مهاربندی قابها می باشد .تعدادی از محققان مطالعاتی بر روی استهلاک انرژی اضافی داشته اند .از طرف دیگر FEMA 356 در مورد بعضی جنبه های منفی این روش صحبت می کند. هنگامیکه تغییر مکانهای جانبی در اثر استفاده از استهلاک انرژی اضافی کاهش پیدا می کنند نیروها در سازه افزایش می یابد.
۲-۱۰-۴- مقاوم سازی سطح عضو
مقاوم سازی سطح عضو می تواند با استراتژی موثرتری نسبت به مقاوم سازی سطح سازه انجام شود .زیرا اعضایی که نیاز به افزایش عملکرد لرزه ای آنها در سازه وجود دارد انتخاب شده و مقاوم سازی میشوند . مقاوم سازی سطح عضو شامل اضافه کردن بتن ، فولاد یا الیاف پلیمری مرکب برای استفاده در ستونها و اتصالات بتن مسلح می باشد.مخصوصا در سازه های دال تخت اگر دال برای اثرات ترکیبی بارهای جانبی و ثقلی طراحی نشده باشد شکست ناشی از برش پانچ اتفاق می افتد.پس مقاوم سازی محلی کارایی بسیار مهمی در اتصالات ستون به دال دارد .اخیرا تحقیقاتی در رابطه با مقاوم سازی سطح عضو در آمریکا در مورد ستونها ، اتصالات تیر به ستون و اتصالات دال به ستون انجام شده است.
۲-۱۰-۵- زره پوش کردن ستون
مقاوم سازی ستون امری حیاتی برای عملکرد لرزه ای سازه محسوب می شود .برای جلوگیری از سازوکار طبقه در طول زلزله ، ستون ها نباید ضعیفترین اعضای یک سازه ساختمانی باشند .پاسخ ستون در یک سازه ساختمانی توسط ترکیب نیروی محوری ، خمشی و برشی کنترل میشود .بنابراین زره پوش کردن ستون می تواند برای افزایش مقاومت برشی و خمشی ستون استفاده شود تا ستون آسیب نبیند .اخیرا تحقیقاتی با تکیه بر کاربرد کامپوزیتها انجام شده است .بویژه مصالح الیاف پلیمری مرکب برای مقاوم سازی ستون استفاده می شود. اگر زره پوش ها بطور موثر ستون را محصور کنند از شکست ستون در ناحیه مفصل پلاستیک جلوگیری می شود.
فصل سوم