PBD

دو گزارش ارزشمند از NIST (با عناوین NIST .TN.2084 و NIST .TN. 1863-1 ) با موضوع ارزیابی فروریزش قاب خمشی فولادی ویژه منتشر شده است. بر اساس نتایج این گزارش‌ها، احتمال فروریزش قاب خمشی فولادی ویژه طراحی شده با ASCE 7، تحت زلزله MCE کمتر از 10 درصد می‌باشد. بنابراین با استناد به گزارش‌های NIST می‌توان به سوال زیر پاسخ مناسبی داد:

ضوابط طراحی لرزه‌ای قاب‌های خمشی بتن‌آرمه ویژه در استاندارد 2800 و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان با ایرادات عمده‌ای مواجه است. راهکار پیشنهادی برای ارتقاء ضوابط لرزه‌ای قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه یا سیستم جایگزین برای قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه چیست؟

برای پاسخ به این سوال دو رویکرد زیر مطرح است:

1- ارتقا ضوابط لرزه‌ای قاب بتنی ویژه :

اصلاح طرح محوری و برشی ستون‌های بتن‌آرمه ویژه و محدود کردن حداکثر ارتفاع این سیستم به اعداد 24 متر و 30 متر پهنه‌های با خطر لرزه‌خیزی خیلی زیاد و زیاد

2- سیستم جایگزین برای قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه

احتمالاً استفاده از راهکار شماره (1) بدون اصلاح 2800 و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان عملیاتی نخواهد بود. لذا در حال حاضر می‌توان برای حفاظت از جان و مال مردم از سیستم قاب خمشی فولادی ویژه استفاده کرد. با ذکر این نکته مهم که حداکثر ارتفاع مجاز این سیستم در پهنه با خطر خیلی زیاد و زیاد به ترتیب بایستی به 50 متر و 70 متر محدود گردد.

مشخصات ارتفاعی ساختمان‌هایی که در گزارش NIST استفاده شده است به شرح ذیل می‌باشد:
4 طبقه به ارتفاع 18.3 متر
8 طبقه به ارتفاع 35.4 متر
16 طبقه به ارتفاع 69.5 متر

باید توجه داشت که محدودیت ارتفاعی که در استاندارد چین ارائه شده است با پژوهش‌های ایالات متحده (نه صرفاً با آیین‌نامه‌های ایالات متحده) سازگار است. حداکثر ارتفاع قاب خمشی ویژه فولادی در استاندارد چین در مناطق لرزه‌ خیز (پهنه با نسبت 0.3g) برابر با 70 متر است و حداکثر ارتفاع ساختمان گزارش NIST نیز عملا 70 متر است (ساختمان 16 طبقه با ارتفاع 69.5 متر).

همچنین حداکثر ارتفاع قاب خمشی ویژه بتن‌آرمه در استاندارد چین در پهنه با خطر لرزه‌خیزی بالا (پهنه 0.4g) برابر با 24 متر است. این مقدار در استاندارد چین با پیشنهاد جک میلی در گزارش ATC 78 سازگار است. جک میلی حداکثر ارتفاع ساختمان با سیستم قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه را 8 طبقه پیشنهاد می‌دهد.

البته پژوهشگران NIST هوشمندانه ارتفاع 69.5 متر را انتخاب کرده‌اند چون در آن زمان به این مورد آگاه بودند که ASCE 7-22 کنترل نسبت دریفت پسماند برای ساختمان‌های بلندتر از 240ft (بلندتر از 70متر) را برای اولین بار الزامی خواهد کرد. بنابراین ارتفاع 69.5 متر را انتخاب کرده‌اند تا از ضابطه الزام کنترل نسبت دریفت پسماند در فصل 16 از ASCE 7-22 استفاده نکنند (کنترل نسبت دریفت پسماند در ساختمان صرفاً از طریق تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با ضوابط فصل 16 از ASCE 7 امکان‌پذیر است). باید توجه داشت که در زمان تهیه گزارشات NIST هنوز ASCE 7-22 منتشر نشده بود. لیکن این مقدار 240ft توسط راهنماهای عملکردی ساختمان های بلند ارائه شده بود.

بنابراین با توجه به گزارش‌های NIST و استانداردهای چین و ترکیه موارد زیر پیشنهاد می‌شود:

1- مهندس طراح تا قبل از اصلاح مبحث نهم مقررات ملی و 2800 تا حد امکان از قاب ویژه بتن‌آرمه استفاده نکند.

2- در صورت اینکه استفاده از قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه به هر دلیل گریز ناپذیر بود می‌توان با اصلاحیه‌های زیر از آن بهره برد:

-حداکثر ارتفاع مجاز سیستم قاب خمشی بتن‌آرمه ویژه در پهنه‌های با خطر خیلی زیاد و زیاد به ترتیب 24 و 30 متر محدود شود.
- اصلاح طرح محوری و طرح برشی ستون‌های بتن‌آرمه ویژه به شکل مطلوبی انجام گردد.

3- می‌توان از قاب خمشی فولادی ویژه با ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان استفاده کرد با ذکر این نکته مهم که حداکثر ارتفاع این سیستم در پهنه با خطر خیلی زیاد و زیاد بایستی به ترتیب به 50 و 70 متر محدود شود.
@pooladsaze