نشریه شماره ۷۶۶ آیین نامه جدید طراحی و مقاوم سازی سازه ها با میراگر – شهریور ۹۷
Manual for Structural Damping Systems in Design and Retrofitting of Buildings
ابلاغ شده توسط سازمان برنامه و بودجه کشور.
تهیه شده در مرکز تحقیقات مسکن
این نشریه که از این پس ملاک طراحی ساختمان های جدید مجهز به میراگر و بهسازی ساختمان ها با استفاده از میراگر خواهد بود، کاملا منطبق بر ASCE7-10 و ASCE41-13 است. نکته ای که وجود دارد اطلاعات خوبی از سیستم های کنترل غیرفعال در فصل چهارم آن ارائه شده است.
همچنین طبق این آیین نامه امکان کاهش برش پایه لرزه ای حداکثر تا ۰.۸ برش پایه استاتیکی وجود دارد!
فهرست نشریه:
فصل اول: الزامات طراحی لرزهای سازهها با استفاده از سیستمهای استهلاک انرژی..1
-1-1دامنه کاربرد 3
-2-1تعاریف.. 3
-3-1ضوابط عمومی طراحی. 4
-1-3-1طراحی لرزهای ..4
-2-3-1ضوابط سیستم..4
-1-2-3-1سیستم باربر جانبی 4
-2-2-3-1سیستم میرایی ..5
-3-3-1شتابنگاشت..5
-1-3-3-1طیف طرح .5
-2-3-3-1روش تحلیل تاریخچه زمانی6
-4-3-1انتخاب روش تحلیل .6
-1-4-3-1روش غیرخطی6
-2-4-3-1روش طیف پاسخ..6
-3-4-3-1روش نیروی جانبی معادل 7
-5-3-1سیستم میرایی..7
-1-5-3-1طراحی میراگر..7
-2-5-3-1حرکات چند جهته..8
-3-5-3-1بازرسی و تستهای دورهای.8
-4-5-3-1کنترل کیفیت.8
-4-1روش غیرخطی. 8
8. (Nonlinear Response-history) – روش غیرخطی تاریخچه زمانی1-4-1
-1-1-4-1مدلسازی میراگر9
-2-1-4-1پارامترهای پاسخ ..9
-2-4-1روش استاتیکی غیرخطی9
-5-1روش طیف پاسخ 10
-1-5-1مدلسازی .10
-2-5-1سیستم باربر لرزهای..10
-1-2-5-1برش پایه لرزهای ..10
-2-2-5-1برش پایه مودال.11
-3-2-5-1ضریب مشارکت مودی.11
-4-2-5-1ضریب پاسخ لرزهای مد اصلی 11
-5-2-5-1تعیین دوره تناوب موثر مود اصلی11
-6-2-5-1ضریب پاسخ لرزهای مودهای بالاتر.1
نیروی جانبی طرح..12
-3-5-1سیستم میرایی.. 12
-1-3-5-1تغییر شکل ناشی از زلزله طرح.13
-2-3-5-1تغییرمکان بام ناشی از زلزله طرح..13
-3-3-5-1دریفت طبقه ناشی از زلزله طرح.13
-4-3-5-1سرعت طبقه ناشی از زلزله طرح .13
-5-3-5-1پاسخ بیشترین زلزله مورد نظر )14..(MCE
-6-1روش نیروی جانبی معادل 14
-1-6-1مدلسازی . 14
-2-6-1سیستم باربر لرزه ای 15
-1-2-6-1برش پایه ..15
-2-2-6-1برش پایه مود اصلی .15
-3-2-6-1مشخصات مود اصلی..15
-4-2-6-1ضریب پاسخ لرزهای مود اصلی.. 16
-5-2-6-1تعیین دوره تناوب موثر مود اصلی . 16
-6-2-6-1برش پایه سایرمودها.. 16
-7-2-6-1مشخصات سایر مودها..17
-8-2-6-1ضریب پاسخ لرزهای مودهای باقیمانده..17
-9-2-6-1نیروی جانبی طرح..17
-3-6-1سیستم میرایی.. 17
-1-3-6-1تغییر شکل کف ناشی از زلزله طرح..18
-2-3-6-1تغییرمکان بام ناشی از زلزله طرح.18
-3-3-6-1دریفت طبقات در زلزله طرح..18
-4-3-6-1سرعت طبقه در زلزله طرح..19
-5-3-6-1پاسخ در بیشترین زلزله محتمل )19..(MCE
-7-1اصلاح پاسخ میرایی. 19
-1-7-1ضریب میرایی. 19
-2-7-1میرایی موثر . 20
-1-2-7-1میرایی ذاتی21
-2-2-7-1میرایی هیسترزیس ..21
-1-2-2-7-1ضریب اصلاح چرخه هیسترزیس21
-3-2-7-1میرایی ویسکوز..22
-3-7-1شکلپذیری موثر مورد نیاز .22
-4-7-1بیشینه نیاز شکلپذیری موثر 23
-8-1شرایط بارگذاری لرزه ای و معیارهای پذیرش. 23
-1-8-1روشهای غیرخطی 23
-1-1-8-1سیستم باربر لرزه ای.24
-2-1-8-1سیستمهای میرایی.24
-3-1-8-1ترکیب اثرات بارگذاری 24
-2-8-1روشهای طیف پاسخ و نیروی جانبی معادل 2
سیستم باربر لرزه ای.24
-2-2-8-1سیستم میرایی ..25
-3-2-8-1ترکیب اثرات بارگذاری.25
-1-3-2-8-1مقدار نیروی افقی زلزله)25 (Eh
-2-3-2-8-1نیروی قائم زلزله.25
-3-3-2-8-1ترکیب بارهای لرزه ای..25
-4-2-8-1نیروهای مودال طراحی سیستم میرایی.25
-5-2-8-1شرایط بار لرزهای و ترکیب پاسخهای مودال .26
-6-2-8-1حدود پاسخ غیرخطی28
-9- 1بررسی طراحی .28
-10-1آزمایش سیستم میرایی . 29
-1-10-1آزمایشهای نمونه شاهد29
-1-1-10-1ثبت اطلاعات29
-2 -1-10-1ترتیب و تعداد سیکل های آزمایش.29
-3-1-10-1آزمایش میراگرهای مشابه.30
-4-1-10-1تعیین مشخصات تغییرمکان-سرعت-نیرو31
-5-1-10-1کفایت میراگر..31
-1-5-1-10-1میراگر وابسته به تغییرمکان .31
-2-5-1-10-1میراگر وابسته به سرعت..32
-2-10-1آزمایش میراگر..32
-11-1فلوچارت طراحی ساختمانها با استفاده از میراگر..32
فصل دوم: الزامات بهسازی لرزهای سازهها با استفاده از سیستمهای استهلاک انرژی 37
1-2کلیات.39
39. – هدف1-1-2
-2-1-2محدوده کاربرد..39
-2-2سطوح خطر لرزهای مورد استفاده در این دستورالعمل.39
-3-2سطوح عملکرد..40
-1-3-2سطوح عملکرد اجزای سازهای..40
-2-3-2سطوح عملکرد اجزای غیرسازهای .41
-3-3-2سطوح عملکرد کل ساختمان41
-1-3-3-2سطح عملکرد خدمترسانی بیوقفه )42. :(OP) (A-1
-2-3-3-2سطح عملکرد قابلیت استفاده بیوقفه )42:(IO) (B-1
-3-3-3-2سطح عملکرد ایمنی جانی )42.. :(LS) (C-3
-4-3-3-2سطح عملکرد آستانه فروریزش )42.. :(CP) (E-5
-4-2انواع میراگرها 42
-5-2مدلسازی میراگرها ..43
-1-5-2میراگرهای وابسته به تغییرمکان.43
-2-5-2میراگرهای وابسته به سرعت..44
-1-2-5-2میراگرهای ویسکوالاستیک جامد4
میراگرهای ویسکو-الاستیک مایع ..45
-3-2-5-2میراگرهای ویسکوز مایع.45
-3 -5-2انواع دیگر میراگرها ..46
-6-2روشهای خطی.46
-1-6-2روش استاتیکی خطی46
-1-1-6-2میراگرهای وابسته به تغییر مکان 46
-2-1-6-2میراگرهای وابسته به سرعت48
-3-1-6-2نیروهای طراحی 49
-2-6-2روش دینامیکی خطی . 50
-1-2-6-2میراگرهای وابسته به تغیر مکان..51
-2-2-6-2میراگرهای وابسته به سرعت51
-7-2روشهای غیرخطی 52
-1-7-2روش استاتیکی غیرخطی . 52
-1-1-7-2نقطهی کنترل.53
-2-1-7-2توزیع بار جانبی.53
-3-1-7-2مدل رفتارسه خطی نیرو –تغییرمکان سازه.54
-4-1-7-2تغییرمکان هدف54
-4-1-7-2الف ساختمان با دیافراگم صلب.54
-4-1-7-2ب ساختمان با دیافراگم نیمه صلب. 56
-4-1-7-2ج ساختمان با دیافراگم نرم .57
-5-1-7-2میراگرهای وابسته به تغییر مکان57
-6-1-7-2میراگرهای وابسته به سرعت57
-2-7-2روش دینامیکی غیرخطی. 58
-8-2ضوابط تفصیلی سیستمها. 59
– 1-8-2کلیات 59
-2-8-2دمای بهرهبرداری. 59
-3-8-2شرایط محیطی. 59
-4-8-2نیروی باد 60
-5-8-2بازرسی و جایگزینی60
-6-8-2کنترل کیفیت ساخت60
-7-8-2نگهداری..60
-9-2بازبینی طرح 60
-1-9-2کلیات.60
-10-2آزمایشهای لازم برای میراگرها. 61
61.- کلیات1-10-2
-2-10-2آزمایش نمونهها.62
62 .- کلیات1-2-10-2
-2-2-10-2ثبت داده ها.. 62
-3-2-10-2دوره و چرخههای آزمایش 62
-4-2-10-2میراگرهای وابسته به سرعت و یا فرکانس ارتعاش 6
میراگرهای در معرض به تغییر مکان خارج از صفحه..63
-6-2-10-2آزمایش وسایل مشابه63
-3-10-2تعیین مشخصات منحنی نیرو- تغییر مکان 64
-4-10-2کفایت سیستم 64
-11-2فلوچارت مقاومسازی ساختمانها با استفاده از میراگر65
فصل سوم: راهنما و تفسیر.. 69
1-3ضوابط عمومی 71
2-3مدلسازی میراگرها .. 73
-1-2-3میراگرهای وابسته به تغییرمکان.74
-2-4-3میراگرهای وابسته به سرعت..74
-3-2-3سایر میراگرها.78
3-3طراحی ساختمانهای جدید با استفاده از میراگرها . 78
-1-3-3مقادیر طیفی پاسخ و طرح براساس ساختگاه79
-2-3-3روشهای تحلیل.81
81 کلیات1-2-3-3
2-2-3-3تحلیل خطی82
3-2-3-3روشهای غیرخطی85
4-2-3-3تخمین سرعت و شتاب حداکثر در سیستمهای دارای میراگر ویسکوز87
-4-3بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود با استفاده از میراگرها.91
-1-4-3روشهای تحلیل خطی..92
1-1-4-3روش خطی استاتیکی..92
2-1-4-3روش دینامیکی خطی95
-2-4-3روشهای غیرخطی.96
1-2-4-3روش استاتیکی غیرخطی .96
-2-2-4-3روش دینامیکی غیرخطی..108
3-4-3معیارهای حدی بالا و پائین .. 109
1-3-4-3مشخصات اسمی..109
2-3-4-3رواداریهای متناظر با مشخصات اسمی109
3-3-4-3ضرایب تغییر مشخصات.110
4-3-4-3حدود بالا و پائین مشخصات تحلیل و طراحی.110
پیوست الف: انواع و مشخصات سیستمهای میراگر . 112
الف- 1مقدمه113
الف- 2معرفی انواع سیستمهای کنترل سازهها.113
الف- 1-2طبقهبندی کلی سیستمهای کنترل ..113
الف- 2-2کنترل غیر فعال سازهها ..114
الف- 1-2-2سیستم جداسازی پایه115
الف- -1-1-2-2الاستومر117
الف- 2-1-2-2سیستم جداساز لرزهای سرب-لاستیک )118..(LRB
الف- -3-1-2-2سیستم جداساز لرزهای لاستیکی با میرایی بالا )11
الف- -4-1-2-2سیستم آونگی اصطکاکی )119.(FPS
الف- -2-2-2میراگر با جرم متوازن )124 (TMD
الف- -3-2-2میراگر مایع متوازن)132.. (TLD
الف- -4-2-2میراگر جاری شونده فلزی137
الف- -5-2-2میراگر اصطکاکی.142
الف- -6-2-2میراگرویسکوالاستیک..147
الف- -7-2-2میراگر با سیال ویسکوز..148
الف- -8-2-2انتقال انرژی به صورت هدفمند149
الف- -3-2کنترل فعال سازهها..151
الف- -1-3-2سیستم میراگر با جرم فعال152
الف- -2-3-2سیستم تاندون فعال.154
الف- -3-3-2سیستم مهاربند فعال154
الف- -4-3-2سیستم تولید پالس155
الف- -5-3-2میراگر فعال با سختی متغیر..155
الف- -4-2کنترل نیمهفعال سازهها155
الف- -1-4-2میراگر با دریچه متغیر.157
الف- -2-4-2میراگر با سختی متغیر158
الف- -3-4-2میراگر با جرم متوازن نیمه فعال.159
الف- -4-4-2میراگر با ستون مایع کنترل شونده )160 (Semi active TLCD
الف- -5-4-2میراگر با سیال کنترل شونده 160
الف- -3مقایسه سیستمهای کنترلی. 162
الف- -1-3مقایسه سیستمهای کنترل غیرفعال.. 163
الف- -1-1-3جداگر لرزهای. 163
الف- -2-1-3وسایل استهلاک انرژی 165
مراجع.16
