طراحي لرزه اي ساختمانهاي فولادي بلند با استفاده از جاذبهاي انرژي ويسکوالاستيک ( VEP)

ميراگرهاي ويسکو الاستيک در بسياري از کشورها همچون ايالات متحده، ژاپن، تايوان، مورد آزمايش واقع شده اند و در تعدادي از ساختمانهاي بزرگ همچون مرکز تجارت جهاني نيويورک، کلمبيا سنتر، برج دوقلوي سي ونت و... به صورت موفقيت آميزي مورد استفاده واقع شده اند. در ابتدا از اين ميراگر جهت مقابله با باد استفاده مي شده است، اما با تحقيقات حاصله در طول ساليان اخير، استفاده از اين ميراگرها در ساختمانها جهت مقابله با زلزله نيز مورد توجه واقع شده است. تحقيقات نشان مي دهند که خواص مکانيکي اين ميراگرها وابستگي شديد به دما، فرکانس بارگذاري و کرنش برشي دارند. اين مطالعه جهت بررسي رفتار لرزه اي ساختمانهاي مجهز به ميراگر صورت گرفته استف بدين منظور ساختمان 22 طبقه فلزي که به صورت ساختمان مقاوم خمشي در شرايط ايران طراحي گرديده است، يکبار جهت مقاوم سازي مجهز به ميراگر گرديده است و يکبار با کاهش مقاطع( طرح جديد) به ميراگر مجهز گرديده است و رفتار ساختمانهاي مزبور در تحليل خطي و يک قاب از آنها در تحليل غير خطي، تحت اثر زلزله هاي با محتواي فرکانسي متفاوت مورد بررسي واقع شده اند. نتايج نشان مي دهند که به گارگيري ميراگر باعث کاهش قابل توجه پاسخ ( خصوصاً تغيير شکلها)مي گردد و احتمالاً اثر مودهاي بالاتر کاهش مي يابد و در ساختمان طرح جديد حدود 5/16% کل فولاد، صرفه جويي گرديده است. در بررسي اثر دما بر عملکرد ميراگر و پاسخ سازه ، نتيجه گرفته شد که افزايش دما باعث کاهش جدب انرژي در ميراگرهاي گرديده و نتيجتاً افزاييش پاسخ را نيبت به دماهاي پايين به دنبال دارد. همچنين مشاهده گرديد که به کارگيري ميراگرها در کاهش نياز شکل پذير تيرها مؤثر بوده و باعث کاهش قابل توجه اين نياز مي گردند. نتايج اين مطالعه نشان مي دهند که انرژي پسماند سازه به علت رفتار غير خطي اعضاء، در اثر استفاده از ميراگر کاهش چشمگيري داشته است و مفمصلهاي پلاستيک تحت اثر دو زلزله طبس و ال سنترو کاهش چشمگيري داشته اند. نتايج اين مطالعه نشان مي دهند که به گارگيري روشهاي طراحي ميراگر براساس کنترل ميرايي مودي، براي ساختمانهاي بلند احتمالاً نامناسب بوده و نتايج غير اقتصادي به همراه دارد.

مقايسه روشهاي خطي و غير خطي در تعيين آسيب پذيري سازه هاي موجود

تعيين آسيب پذيري و مقاوم سازي سازه هاي موجود فصلي است که تقريباً به تازگي ودر دو دهه اخير مطرح سده و به سرعت پيشرفت کرده است. بسياري از سازه هاي موجود ارزش فراواني داشته و يا به علل مختلفي نمي توان آنها را تخريب کرد و مجدداً ساخت، به همين دليل نيز بايد به مقاوم سازي آنها پس از تعيين نقاط ضعفشان پرداخت. به طور کلي دو روش خطي و غير خطي در تعيين آسيب پذيري ساختمانها در زلزله وجود دارد. استفاده از روشهاي غير خطي مستلزم صرف زمان و هزينه هاي زيادي است و از آنجا اين برنامه هاي به بررسي دوبعدي قابهاي ساختمان مي پردازند، درسازه هاي با پلان نامنظم که تحت پيچشهاي بزرگ قرار دارند ارزيابي با اين روشها دقيق نمي باشد. اما روشهاي خطي با وجود اينکه رفتار واقعي و الاستوپلاستيک سازه را در نظر نمي گيرند به واسطه نداشتن محدوديت در ابعاد ساختمان سهولت وسرعت در مدلسازي آشنايي کليه مهندسين با اين روشها، امکان تهيه مدل سه بعدي و ملحظ نمودن پيچشها داراي مزاياي بسياري هستند.
هندبوک ATC22 با ارائه ضرائب و تمهيدات خاصي به ارزيابي خسارت پذيري ساختمانهاي موجود با استفاده ازروشهاي خطي مي پردازد که در اين پايان نامه با مدلسازي ساختمان جديد موسسه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله به مقايسه روش خطي ATC22 با روش غير خطي پرداخت شده است. مدلسازي خطي با برنامه SAP90 و آناليز غير خطي نيز توسط برنامه DRAIN 2D پرداخته شده است. مقايسه کليه نتايج در جداول و نمودارهاي فصل آخر آورده شده و با توجه به تطابق خوب نتايج دو روش با يکديگر مي توان نتيجه گيري کرد که در تعيين آسيب پذيري ساختمانهاي معمولي در زلزله استفاده از روشهاي خطي نيز امکان پذير بوده و نسبت به روشهاي غير خطي سرعت و قابليتهاي بيشتري دارد. البته اين مسئله بدين معني نيست که روشهاي خطي نتايج دقيقتري نسبت به روشهاي غير خطي ارائه مي کند زيرا همانطور که قبلا نيز اشاره شد بهترين روش مدلسازي رفتار واقعي و الاستو پلاستيک سازه هنگام زلزله مي باشد که اين امر تنها با آناليز غير خطي امکان پذير بوده و روشهاي خطي تنها به واسطه سهولت و عدم محدويت درمدلسازي توصيه مي گردند. در اين مقايسه و در فصل نتايج با نشان دادن المانهايي که در هر دو روش به عنوان ضعيف شناخته شده اند روي شکل شماتيک قاب، ملاحظه مي شودکه تعداد المانهاي بادبندي بيشتري در روش خطي دچار ضعف شده اند که اين مطلب نشانگر اثرات پيچش در آناليز خطي مي باشد. همچين نمودار مقايسه پوش تغييرمکان طبقات نيز تغييرمکانهاي بزرگتري را در روش خطي نشان مي دهد که با توجه به قرارگرفتن قابهاي تحت بررسي در روش غير خطي روي محيط پلان، مي توان اين موضوع را به لحاظ شدن اثرات پيچش در روش خطي نسبت داد چراکه بيشترين تغييرمکان ها در اثر پيچش در دورترين نقطه از مرکز سختي اتفاق مي افتد.
بررسي رفتار ستونهاي قوطي فولادي پرشده با بتن تحت بارگذاري جانبي زلزله در ساختمانهاي بلند
با توجه به کاربرد روزافزون ستونهاي قوطي پرشده با بتن در ساختماهاي بلند و عملکرد مناسب اين ستونها در برابر زلزله از يک طرف و لرزه خيزي اکثر مناطق کشور از طرف ديگر سعي شده است در اين مطالعه رفتار اين ستونها در برابر بارگذاري جانبي زلزله بررسي شود. در اين مطالعه علاوه بر بررسي رفتار خمشي اين ستونها در برابر ترکيب بارگذاري ثقلي و جانبي سيکليک رفتار برشي آنها نيز بررسي شده است. با توجه به اهميت شکل پذيري و ظرفيت جذب انرژي اعضا سازه اي در برابر زلزله، اين مقادير نيز به طور مفصل مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با توجه به لزوم پيوستگي و هماهنگي فولاد و بتن در مقاطع مرکب، چسبندگي و پارامترهاي مؤثر بر مقاومت چسبندگي در ستونهاي مرکب نيز مورد بررسي قرارگرفته است.
روشي سازگار با آيين نامه هاي معتبر براي طراحي ستونهاي قوطي پرشده با بتن در هر دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر نيز ارائه گشته است. نشان داده شده است که ستون که ستون قوطي پرشده با بتن علاوه بر مقاومت و رفتار خمشي و برشي مطلوب شکل پذيري خوبي داشته و از ظرفيت جذب انرژي قابل توجه اي نيز برخوردار است. به علاوه از روند طراحي ساده اي برخودار بوده و براي طراحي دفتري کاملاً مناسب است. خصوصيات فوق ستونهاي قوطي پرشده با بتن را به صورت اعضا سازه اي بسيار مناسب و ممتاز براي ساختمانهاي بلند در مناطق زلزله خيز معرفي مي کند. رفتار خمشي و شکل پذيري و ظرفيت جذب انرژي ستونهاي قوطي پرشده با بتن، در فصول دوم و سوم مورد بررسي قرارگرفته است و نشان داده شده است که اين مقادير به پارامترهاي زيادي منجمله نسبت عرض به ضخامت ورق فولادي، ضريب لاغري ستون، طول پرشدگي بتن در ستون ، نوع بتن و فولاد، تعداد سيکل بارگذاري، بار محوري، گل ميخ برشگير بر پوسته فولادي بستگي داشته و نحوه ارتباط آنها نيز بررسي شده است.
با توجه به ضخامت قوطي فولادي در ستون مرکب، اين ستونها معمولاً ظرفيت برشي بسيار بالايي از خود نشان داده و عمدتاً در مورد خمشي گسيخته مي شوند. رفتار برشي ستونهاي قوطي پرشده با بتن در ستونهاي کوتاه که در آنها برش بيشترين تأثير را دارد، در فخصل پنجم مورد مطالعه و بررسي قرارگرفته است و نشان داده شده است که حتي در اين حالت نيز ستونهاي قوطي پرشده با بتن، از نظر برشي رفتار بسيار مناسب از خود نشان مي دهند. با توجه به فرم سازگاري کرنشها در نقاط تماس بتن و فولاد، چسبندگي بين فولاد و بتن در ستونهاي مرکب در فصل چهارم بررسي شده است و نحوه تأثير پارامترهايي چون سن بتن سايز، دما، شرايط نگهداري بتن و انقباض بر مقاومت چسبندگي مشخص شده است. در فصل ششم، سعي شده است روش براي طراحي ستونهاي قوطي پرشده با بتن،ارائه شود که علاوه بر هماهنگي با آيين نامه هاي معتبر، براي طراحي دفاتر مهندسي کاملاً عملي و مناسب باشد. بدين منظور روش گام به گام طراحي ستون قوطي پرشده با بتن در دو حالت ستون کوتاه و ستون لاغر آورده شده است و نشان داده شده است که با استفاده از ستون قوطي فولادي پرشده با بتن در مقايسه با قوطي فولادي از تغييرمکان جانبي کمتر و شکل پذيري بيشتري برخوردار بوده و رفتار لرزه اي مناسبتري از خود نشان مي دهند.

ستون ها و مناطق حفاظت شده :

ستون سنگي Theodosius :

اصل اين اثر متعلق به مصر قديم است که اين اثر در حدود سالهاي 1547 پيش از ميلاد بيادبود فرعون Toothmesis سوم در Heliopolis کاشته شده است . اين ستون از گرانيت صورتي يک پارچه ساخته شده است . بروي اين ستون با خط هيروگليف پيروزيهاي Toothmesis نوشته شده است . در سال 390 ميلادي از سوي Theod?sius امپراتور بيزانس به استانبول آورده شده در ميدان هيپود روم کار گذاشته شده است . در حجاريهاي قسمت هاي پايه ، Theodosius اول ، پسران ، همسر ، Arkedois , Honorios و امپراتور Valantinianos دوم ديده مي شود . همچنين تصاويري از هيپود روم و کار گذاشته شدن ستون نيز ديده ميشود.

ستون گوتها :

در جبهه خارجي کاخ توپکاپي و در مدخل ورودي سراي بورنو پارک گلخانه قرار داشته و از دوران روم تا به امروز و بدون هيچ تغييري قرار داشته و يکي از يادبودهاي بسيار قديمي است . اين ستون که در قرن سوم و يا چهارم کاشته شده است داراي 15 متر بلندي بوده و از مرمر مونوليت ساخته شده است . سرستون به سبک کورينت و به شکل عقاب مي باشد . بواسطه وجود کتيبه اي که از پيروزي بر گوتها خبر مي دهد اين بناي يادبود را ستون گوتها نيز مي نامند .

ستون چمبرلي تاش ( ستون کنستانتين ) :

اين ستون به افتخار کنستانتين بروي يک ميدان بزرگ واقع در دومين تپه بزرگ استانبول و بواسطه تغيير پايتخت در سال 330 ميلادي از روم به استانبول آورده و کاشته شده است که اين ستون کوتاهتر از اورژينال اصلي آن مي باشد.

ستون مارپيچ :

اين ستون در قرن چهارم از معبد آپولون واقع در دلفي به استانبول آورده شده و يکي از قديمي ترين يادبودهاي قديمي مي باشد. اورژينال اين ستون در سال 409 پيش از ميلاد ساخته شده است . اين ستون از ذوب و ساخت سلاح هاي سربازان پرس که در جنگ با نيروهاي متحه شهرهاي يوناني شکست خورده بودند ساخته شده است .

ميدان بياضيت :

اين ميدان در سال 393 ميلادي و در دوران Theodosius بعنوان بزرگترين ميدان شهر ساخته شده است . بواسطه سر برنزي گاوهايي که بروي اين ستون پيروزي غول پيکر قرار گرفته ، نام اين ميدان Form Tauri نامگذاري شده است . امروزه از يادبود پيروزي و نيز مسجد امپراتور ، فقط چند بلوک و ستون مرمري باقيمانده است . در جاي اولين کاخي که مسجد سلطان محمد (2) در اين ميدان ساخته بود امروزه دانشگاه استانبول قرار دارد . درب مدخل ورودي و نيز برج آتش نشاني که در وسط ميدان دانشگاه قرار دارد ، از بناهاي قرن نوزدهم مي باشد. مسجد بياضيت که در قرن 15 ساخته شده و جلوه خاصي به ميدان داده است به همراه بازار سر پوشيده شامل مدرسه ها ، حمام و مغازه هايي مي باشد که تا به امروز باقي مانده است.

مناطق حفاظت شده :

- منطقه حفاظت شده پارک جنگلي طبيعي Goknarl?k
- پارک طبيعي Polonezk?y

- پارک طبيعي ترکمن باشي
- يادبود پارک طبيعي هاووزچيتي بنام سوباشي ، هاووزلار مناطق حفاظت شده استانبول منطقه حفاظت شده G?knal?k
موقعيت : در استان استانبول در منطقه درياي مرمره و در محدوده روستاي توکات ناحيه بيکوز قرار دارد . مساحت آن 5/46 هکتار است .
فاصله : در فاصله 2 کيلومتري روستاي توکات و 8 کيلومتري ناحيه بيکوز قرار دارد .
ويژگيها : بعنوان يک منطقه در حال توسعه در استانبول و بعنوان تنها Me?cere گوک نار بوده و داراي ويژگي اکوسيستم مي باشد.
- گوک نار شامل انواع درختان فندق ، شاه بلوط ، ihlamur و Gürgen مي باشد.

پارک طبيعي Polonezk?y - استانبول

موقعيت :در محدوده ناحيه بيکوز استان استانبول در منطقه درياي مرمره است .

مسير : از طريق جاده زميني مي توان با پارک طبيعي Polonezk?y واقع در ناحيه بيکوز تردد نمود .
ويژگي : Polonezk?y باپوشش گياهي خود حيات طبيعي خود را در مقابل توسعه صنعتي محيط خود ادامه داده داراي ويژگي Florislik منطقه مديترانه غربي است . علاوه بر درختاني همچون K?z?la?aç , Karaa?aç , Kay?n , Gürgen ، شاه بلوط و ihlamur ، داراي يک بافت جنگلي غني شده با انواع درختان از گونه ibreliler و فلورا مي باشد. از نظر بافت وحشي نيز بسيار غني است . همچنين اين منطقه در بهار و پائيز محل مهاجرت و تغذيه هزاران پرنده مانند لک لک ميباشد. علاوه بر بافت Geomofolojik با ويژگي Plato ، چشم انداز هاي زيبا و امکانات تفريحي ، داراي ويژگيهاي تاريخي نيز مي باشد. در سال 1842 اين ناحيه که از سوي پرنس Adam czartoryzlci و براي سربازان مهاجر اجاره گرديده بود پس از جنگ کيريم در سال 1856 محل سکونت سربازان لهستاني شده و امروز نيز ساکنان Polonezk?y ميراث لهستان را حفظ و فرهنگ آن را ادامه مي دهند. جهت حفظ اين منبع ارزشمند و تداوم آن در سال 1994 مقدار 3004 هکتار آن بعنوان پارک طبيعي شناخته شده است .
خدمات و امکانات موجود : فعاليتهاي مربوط به Master Plan پارک طبيعي ادامه دارد. در پارک طبيعي با در نظر گرفتن بافت ecolojik ، اماکني جهت استفاده روزانه در نظر گرفته خواهد شد. همچنين تاسيسات ورزشي ، تفريحي و امکانات مشاهده مناظر توسعه خواهد يافت . (F ) در Polonezk?y بعنوان يک منطقه توسعه يافته در داخل پارک طبيعي ، امکانات اسکان ، بوفه و رستوران وجود دارد.

پارک طبيعي ترکمن باشي :

موقعيت: در ناحيه حاجي عثمان منطقه شيشلي استان استانبول در درياي مرمره قرار دارد . در سال 1999 نام پارک طبيعي حاجي عثمان به پارک طبيعي ترکمن باشي تغيير يافته است .
مسير : در داخل محدوده استان استانبول قرار دارد.

ويژگي : پارک طبيعي ترکمن باشي با پوشش گياهي همانند جنگل بلگراد با ارزشهاي استتيک فوق العاده و مناظر بي نظير خود جوابگوي نيازهاي تفريحي ، استراحتي و ورزشي اهالي استانبول مي باشد. اقليم اين پارک در زمستان بسيار سرد و اغلب اوقات يخبندان در آب و هواي برفي معمولي و اکثرا" ابري و در ماههاي تابستان داراي آب و هواي گرم و قحطي آب متوسط مي باشد. گونه هاي درختان آن شامل کاج سياه و بيد مي باشد. در اين پارک امکان برخورد با خوک وحشي ، خزندگان ، کفتار و انواع پرندگان وجود دارد . اين محوطه در مدخل ورودي حاجي عثمان و در شانه جاده باغچه کوي در مسير واحدهاي پيک نيک جنگلهاي بلگراد قرار دارد. هر دو طرف اين جاده از سوي فروشندگان سيار مواد غذايي و وسايل پيک نيک اشغال گرديده است .
جنگل فاتح جهت جلوگيري از فعاليتهاي اشتغال زايي و ايجاد مزارع از سوي مردم ، از سوي مسئولين جنگل حفاظت ميشود . همچنين اطراف آن جهت ممانعت از ريخته شدن زباله و نخاله و غيره محصور گرديده است . عليرغم اينکه در اين محيط هيچگونه تاسيساتي وجود ندارد ليکن بواسطه دارا بودن امکانات طبيعي از قبيل سايه درختان يکي از اماکني است که مردم براي پيک نيک خود انتخاب ميکنند. بدينجهت اين مکان ، محلي براي تفريح اهالي استانبول مي باشد. اين محل همچنين فشار وارده بر ساير مکانها را کاهش خواهد داد. حفظ بافت جنگلي و در نتيجه ويژگي اکولوژيکي محيط و ممانعت از هر گونه تصرف و به جهت استفاده مردم ، اين محيط بعنوان پارک طبيعي اعلام شده است.
خدمات و امکانات موجود : در نزديکي اين محوطه ، جنگل فاتح ، جنگل بلگراد ، جنگل کودکان فاتح و استراحتگاههاي جنگلي وجود دارد. در فصل بهار و تابستان و بويژه در روزهاي تعطيل مملو از جمعيت ميشود. اين منطقه جهت استفاده قابل کنترل به منطقه ديگري نياز دارد. اين منطقه جهت حفظ بافت جنگلي و عدم تعادل اکولوژيکي آن نياز به حفاظت دارد.
ياد بودهاي طبيعي استانبول
چشمه هاي سوباشي استانبول
موقعيت : استانبول - چاتالجا
ويژگي : درختان چنار 1000-900 ساله بطول 15 متر ، قطر 5/3 متر و عرض 17 متر تاريخ تاسيس : 7/2/1995

منابع:

http://www.gototurkey.ir
http://civilex.blogsky.com
http://pu-architect.mihanblog.com
http://forum.p30world.com/
http://moein-omran.blogfa.com
http://www.saze.ir
http://www.civilica.ir
http://daneshnameh.roshd.ir

/س