همانطور که شما هم میدانید غیرممکن است همیشه سازههایی را احداث کنیم که منظم باشند و گاهی اوقات بهاجبار ساختمانهای نامنظمی را طراحی میکنیم؛ اما به علت رفتار دور از انتظار سازههای نامنظم، استاندارد 2800 محدودیتها و جریمههایی را برای طراحی ساختمانهای نامنظم بیان میکند.
انواع نامنظمی در سازه یکی از مسائل مهم در طراحی سازه میباشد که هر طراحی باید تسلط کاملی روی این موضوع داشته باشد. بر اساس ویرایش چهارم استاندارد 2800، در صورت وجود هر یک از موارد زیر در پلان سازه، ساختمان در پلان دارای نامنظمی است:
1. نامنظمی هندسی
2. نامنظمی پیچشی
3. نامنظمی در دیافراگم
4. نامنظمی خارج از صفحه
5. نامنظمی سیستمهای غیر موازی
1- نامنظمی هندسی:
پلان یک ساختمان باید نسبت به قابهایی که عناصر مقاوم در برابر زلزله در امتداد آنها قرار دارند، دارای شکل متقارن و یا تقریباً متقارن باشد. با توجه به این موضوع، در صورت وجود فرورفتگی (پسرفتگی) در پلان ساختمان، اگر اندازه آن دریکی از گوشههای ساختمان در دو جهت بهطور همزمان از 20 درصد طول پلان در آن امتداد بیشتر باشد، ساختمان نامنظمی هندسی دارد. وجود فرورفتگی یا بیرونزدگی بیشازحد در پلان یک ساختمان میتواند باعث آسیبپذیر شدن آن در هنگام زلزله شود، زیرا در هنگام ارتعاش ساختمان ممکن است قسمتهای مختلف پلان تمایل داشته باشند تا بهصورت ناهماهنگ با یکدیگر حرکت کنند. در حقیقت در این حالت به دلیل ایجاد شدن گوشههای فرورفته در پلان ساختمان، سازه ممکن است آسیبپذیر شود.
جریمه وجود این نامنظمی بهصورت زیر میباشد:
– اعمال زلزله متعامد 30-100 در سازه
– در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 90 درصد انجام خواهد شد.
2- نامنظمی پیچشی:
یکی دیگر از انواع نامنظمی در سازهها، نامنظمی پیچشی میباشد که در صورت وجود فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی در طبقات ساختمان، نیروی جانبی زلزله باعث ایجاد لنگر پیچشی در طبقات شده و سازه میتواند از نوع نامنظم پیچشی محسوب شود. با توجه به ویرایش چهارم استاندارد 2800، در یک سازه از نوع نامنظم زیاد پیچشی، حداکثر تغییر مکان نسبی در یک انتهای ساختمان (با احتساب پیچش تصادفی و بامنظور کردن Aj=1)، از 20 درصد متوسط تغییر مکان نسبی در دو انتهای ساختمان بزرگتر است. تغییر مکان نسبی یک طبقه درواقع تغییر مکان یک طبقه نسبت به طبقه زیرین خود میباشد. در مواردی که این اختلاف بیشتر از 40 درصد باشد، ساختمان از نوع نامنظم شدید پیچشی محسوب میشود.
جریمه وجود این نامنظمی بهصورت زیر میباشد:
– اعمال زلزله متعامد 30-100 در سازه
– اگر نامنظمی پیچشی زیاد داشته باشیم، در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 90 درصد انجام خواهد شد.
– اگر نامنظمی پیچشی شدید داشته باشیم، در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 100 درصد انجام خواهد شد.
3- نامنظمی دیافراگم:
در استانداردهای لرزهای، سقف ساختمانها با واژه دیافراگم شناخته میشود. آییننامهها با کنترل ضوابطی دیافراگمها را به سه دسته دیافراگم صلب، دیافراگم نیمه صلب و دیافراگم انعطافپذیر دستهبندی میکنند. بهطورکلی دیافراگم نقش توزیعکننده نیروهای جانبی وارد بر ساختمان بین المانهای باربر جانبی سازه را بر عهده دارد و نامناسب بودن ویژگیهای دیافراگم نظیر زیاد بودن مساحت بازشوها یا تغییرات زیاد در سختی دیافراگم، میتواند موجب نامنظمی در پلان ساختمان شود. بر اساس ویرایش چهارم استاندارد 2800، کنترل ویژگیهای دیافراگم در بحث نامنظمی بهصورت زیر انجام میشود:
اگر مجموع سطح بازشو در یک طبقه بیشتر از 50 درصد مساحت کل دیافراگم باشد، سازه در پلان نامنظم میباشد. اگر تغییر ناگهانی در سختی دیافراگم هر طبقه، بیشتر از 50 درصد سختی دیافراگم در طبقات مجاور باشد، سازه در پلان نامنظم است. منظور از سختی دیافراگم در بحث نامنظمی، سختی درون صفحهای دیافراگم میباشد که البته در حالت کلی روش صریحی برای تعیین آن وجود ندارد.
جریمه وجود این نامنظمی بهصورت زیر میباشد:
– اعمال زلزله متعامد 30-100 در سازه
– در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 90 درصد انجام خواهد شد.
4- نامنظمی خارج از صفحه:
در مواردی که در سیستم باربر جانبی انقطاعی در مسیر انتقال نیروی جانبی وجود داشته باشد (مانند تغییر صفحه حداقل یکی از اجزای باربر جانبی طبقات)، نامنظمی خارج از صفحه در پلان رخداده است. در این حالت دیافراگم آسیبپذیر شده و عملکرد نامطلوبی را در پی خواهد داشت. از سایر نمونههای این نامنظمی میتوان به ستون روی تیر یا حذف بادبند نیز اشاره نمود.
جریمه وجود این نامنظمی بهصورت زیر میباشد:
– اعمال زلزله متعامد 30-100 در سازه
– در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 90 درصد انجام خواهد شد.
5- نامنظمی سیستمهای غیر موازی:
یکی دیگر از انواع نامنظمی در سازهها، نامنظمی سیستمهای غیر موازی میباشد. در طراحی سازه حالت مطلوب آکس بندی، آکس های موازی میباشند چراکه باعث میشود نیروی زلزله توسط قابی که در همان راستا قرار دارد تحمل شود. چنانچه آکسی در سازه غیر موازی باشد به این معناست که نیروی زلزله را در هر دو جهت تحمل میکند که خوشایند نیست به همین دلیل سازه نامنظم میباشد. واحد کنترل نقشه نظاممهندسی تهران مرز بین این نامنظمی و منظمی را به 15 درجه محدود کرده است.
جریمه وجود این نامنظمی بهصورت زیر میباشد:
– اعمال زلزله متعامد 30-100 در سازه
– در آنالیز دینامیکی همپایهسازی با 90 درصد انجام خواهد شد.
