تعیین ضریب رفتار مخازن هوایی بتنی مکعبی و استوانه ای متکی بر قاب خمشی با روشهای تحلیل غیرخطی

سید فتح اله ساجدی¹ فرج اله حاصلی²

1) دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران
2) دانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد، بروجرد، ایران

کد IOI مقاله : XYCZ-AADZK
محل انتشار : کنفرانس بین المللی مهندسی و علوم کاربردی(iceasconf.com)
چکیده :
    در طراحی سازه هاي مقاوم در برابر زلزله، نیازهاي مرتبط با شرایط ساختگاه، اهمیت سازه، پاسخ هاي لرزه اي مورد انتظار و سطوح قابل پذیرش آسیب پذیري می تواند تعیین کننده طرح باشند. بر این اساس آئین نامه هاي طراحی با توجه به سیستم مقاوم سازه در برابر زلزله و با در نظر گرفتن مسائل اقتصادي، نیروي طراحی ناشی از زلزله را کاهش داده و استفاده از ظرفیت هاي استهلاك انرژي در اثر رفتار غیرالاستیک سازه را مجاز می دانند. بنابراین سازه ها می توانند براي نیروي زلزله ای به مراتب کمتر از حالت خطی طراحی گردند. در این میان، مخازن هوایی آب به دلیل نقش بسیار مهمی که بعد از وقوع زلزله باید از خود نشان دهند، از جمله سازه هاي با اهمیت زیاد محسوب می شوند و لذا بررسی عملکرد لرزه اي و تعیین ضریب رفتار آنها بسیار حائز اهمیت است. سرویس دهی مخازن هوایی بعد از زلزله، به دلیل نیاز به تامین آب مورد نیاز برای آشامیدن و مهار آتش سوزی های ناشی از زلزله، بایستی ادامه داشته باشد. فرمول بندی به کار برده شده براساس آیین نامه FEMA 274 می باشد. در این تحقیق دو مخزن هوایی بتنی استوانه ای و مکعبی شکل ذخیره مایعات با توجه به مشخصات هندسی مخزن از قبیل ارتفاع، مشخصات مصالح، الگوسازی آب مخزن، ویژگی های پایه مخزن، نوع بارگذاری، نوع خاک و نوع لرزه خیزی منطقه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. محاسبه ضریب رفتار با استفاده از روشهای تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش آور) و تاریخچه زمانی غیر خطی بر روی دو مخزن مورد نظر بررسی شده است. ابتدا نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک ارائه شده و سپس با استفاده از دو روش مذکور، ضریب رفتار دو نوع مخزن تحت اثر رکورد زلزله های سن فرناندو آمریکا، کوبه ژاپن و چی چی تایوان محاسبه و با یکدیگر مقایسه شده اند. در هر یک از دو مخزن هوایی مکعبی و استوانه ای متکی بر قاب خمشی، بیشترین جابجایی و حداکثر نیرو تحت اثر زلزله سن فرناندو به ترتیب برابر48/56 و 08/52 میلی متر و 75/201 و 21/289 تن بدست آمدند. بر اساس روش تحلیل پوش آور، مقدار ضریب رفتار برای مخازن هوایی مکعبی و استوانه ای به ترتیب برابر 92/1 و 41/2 تعیین شدند. نهایتا نتایج حاصله با مقادیر داده شده در آیین نامه 2800 ایران و همینطور نشریه 123 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، مقایسه گردیده اند.

کلمات کلیدی : ضریب رفتار مخازن هوایی روشهای تحلیل غیرخطی مفاصل پلاستیک قاب خمشی عملکرد لرزه ای