مروري تحليلي و مقايسه‌اي بر روش‌هاي تعيين سختي طبقات

Analytical and Comparative Review of Methods for Determining the Storey Stiffness

بسياري از ساختمان­ ها در زلزله­ هاي گذشته در اثر وقوع طبقه نرم دچار خسارت و ويراني گرديده اند. عوامل متعددي همچون ارتفاع بلندتر يا حذف تعدادي از ستون‌ها، حذف مهاربندي‌هاي جانبي، ديوارهاي برشي و يا ميانقاب­ ها به دلايل معماري در يكي ازطبقات به ويژه در طبقه همكف علت اصلي وقوع اين پديده به شمار مي­ رود. بر اين اساس اكثر آيين ­نامه ­هاي لرزه­اي، ضوابطي را جهت جلوگيري از ايجاد طبقه نرم ارائه نموده ­اند، اكثر اين ضوابط نسبت­ هايي را بين سختي طبقات مجاور درنظر گرفته ­اند ليكن روش همساني جهت محاسبه سختي طبقات ارائه نكرده ­اند، اكثر پژوهش­ هاي انجام شده در خصوص سختي نيز، بر روي روش­ هاي تقريبي متمركز بوده و كمتر به روش ­هاي دقيق و نرم افزاري پرداخته شده ­است. در اين پژوهش نخست پديده طبقه نرم و روش ­هاي محاسبه سختي در ادبيات بررسي و سپس شش روش دقيق (نرم افزاري) جهت محاسبه سختي طبقات از طريق تحليل قاب ­هاي بتني دو بعدي مطالعه گرديده ­است. بر اساس نتيجه تحليل­ ها، روش سوم كه در آن بدون هيچ گونه تغيير در مدل اصلي، نيروهايي با توزيع مثلثي مشابه نيروي زلزله بر مركز جرم كليه طبقات اعمال شده و از طريق محاسبه تغييرمكان نسبي هر طبقه، سختي آن طبقه محاسبه مي­ شود، از دقت قابل قبول و كارايي مطلوبي براي طراحي سازه برخوردار مي ­باشد.

Soft story has caused the failure of many buildings in previous earthquakes. Several factors such as greater height of columns, removing some columns, lateral bracings, shear walls or infill walls due to architectural design in a story especially ground floor are the main reason of this phenomenon. Most of the seismic codes have criteria for vertical irregularity. This is usually based on the ratio of stiffness between adjacent storeys, but there is no recommendation for calculating the storey stiffness. On the other hand a great number of previous studies on stiffness have focused on approximate methods and exact methods have been almost neglected. In this study, soft storey, weak storey and approximate methods in literature are reviewed and then six exact methods for calculating the storey stiffness by using structural analysis software are investigated. This study is done on 2D reinforced concrete frames. Based on analysis results, method 3 with no modification in the model of structure and the triangular distribution of lateral forces similar to seismic forces has acceptable accuracy and desirable efficiency for designing and controlling structures.