روش های ارزیابی شاخص تنومندی

بعد از انهدام ساختمان رونان پوینت محققان زیادی مقالاتی درباره خرابی پیشرونده ارائه و استانداردها تشویق به طراحی و ساخت ساختمان های تنومند­تر می کنند.

ترکیبی از مفاهیم زیر، برای دستیابی به تنومندی لازم است :

• ایجاد یک پلان خوب که حتی زمانی که یک مولفه کلیدی خراب می شود به مقاومت در برابر بارهای جانبی دست می یابد.

• ایجاد یک سیستم با نامعینی بالا طوری که مسیر های باربری ثانویه زمانی که المان های کلیدی حذف می شوند وجود داشته باشند.

• یک سیستم مقید کننده در میان المان های سازه ای و دور تا دور ساختمان در کل فراهم شود تا کل سازه به یکدیگر نگه داشته شود.

• جزئیات را شکل پذیر کنیم طوری که بتوانند کرنش های زیاد را بدون خرابی کلی تجربه کنند [۲۲و۳۴].

تحقیقات زیادی درباره تنومندی^[۱] انجام شده است و پیشنهاداتی برای چگونگی کمی سازی آن ارائه گردیده است. تنومندی می تواند به سه روش مختلف ارزیابی گردد :

• روش غیراحتمالاتی

• روش احتمالاتی

• روش بر اساس ریسک

که در اینجا تنها توضیحی کوتاه در مورد روش غیر احتمالاتی آورده شده است.

اگر بار طراحی در سازه سالم و آسیب دیده یکسان باشد،  R می تواند به کمک کمیتهای مختلف از جمله نیروی برشی مقاوم­سازی،  بصورت زیر نوشته شود :

جاییکه V_damaged ظرفیت برش پایه ساختمان بعد از حذف المان صدمه دیده و V_intact ظرفیت برشی پایه ساختمان سالم و R شاخص تنومندی است. اگر سازه سالم و آسیب دیده ظرفیت یکسانی داشته باشند،  این مقدار ۱ است. و اگر سازه خسارت دیده هیچ ظرفیتی نداشته باشد صفر است [۲۲].

 

۲-۹- روش های طراحی در برابر خرابی پیشرونده

در طراحی سازه­هابوسیله سه روش می توان احتمال ایجاد خرابی پیشرونده را کاهش داد :

• کنترل حادثه : که به حفاظت در برابر حادثه ای که ممکن است اتفاق افتد و باعث خرابی پیشرونده گرددد برمی گردد و بطور کلی ملاحظه عملی برای مهندس طراح نیست.

• ۲) طراحی غیر مستقیم : برای جلوگیری از خرابی پیشرونده، بوسیله تعیین حداقل الزامات در مقاومت، پیوستگی و توسعه کافی مسیر باربری جایگزین در صورت خرابی بخشی از سازه استفاده می شود.

• طراحی مستقیم : این روش مقاومت در برابر خرابی پیشرونده و توانایی جذب خسارت را بعنوان بخشی از طراحی در نظر می گیرد. روش مقاومت موضعی مشخص و روش مسیر باربری جایگزین بعنوان دو روش اصلی در روش طراحی مستقیم شناخته می شوند [۲۲].

• روش مقاومت موضعی مشخص^[۲] (SLRM) :

یک راه برای اعمال این روش اعمال ضرایب به بارهای معمول است. اما باید اعتراف کرد که افزایش ضریب اطمینان در یک حالت حدی نمی تواند خیلی موثر باشد. طوریکه بارگذاری نامتعارف می تواند سبب تغییر مود خرابی شود. در نتیجه مدل تحلیلی را برای مود خرابی واقعی نا مناسب می سازد. بنابراین موثرتر است که یک بار نا متعارف مشخص تعیین شود و به یک حالت حدی ویژه ارجاع داده شود. این معیار مستقیما برای المان های سازه ای بکار می رود که از دست رفتن آن عملکرد باقیمانده سازه را بخطر می اندازد و ما آن را المان کلیدی^[۳] می نامیم.

• روش مسیر باربری جایگزین^[۴] (APM) :

این روش روی حالتی از سازه بعد از از دست رفتن بعضی از المان ها بدون در نظر گرفتن دلیل آن تمرکز می‌کند. این روش می تواند با فرض اینکه در بین المان های اولیه سازه، تنها یک المان در یک زمان قادر به تحمل بار نباشد انجام می شود و رفتار سازه ارزیابی می گردد [۸و۱۵].

[۱]–  Robustness

[۲]–  Specific Local Resistance Method

[۳]–  Key element

[۴]–  Alternate Load Path Method