ضریب زلزله چیست؟ محاسبه ضریب زلزله

فلسفه ضریب زلزله

همانطور که می­دانیم زلزله یک پدیده کاملا احتمالاتی است و مهندسین عمران با یک پدیده غیرقابل‌پیش­‌بینی رو‌به‌رو هستند. آیین‌نامه­‌های موجود حاصل چندین سال تجربه مهندسین قبل از ما می­‌باشند که امروزه در اختیار ما قرار گرفتند. در این آیین‌نامه‌ها برای پیش‌بینی این پدیده، به ضریبی با عنوان ضریب‌زلزله اشاره می‌شود که در ادامه با نحوه محاسبه این ضریب آشنا می‌شویم.

محاسبه ضریب زلزله

طبق استاندارد‌2800 ضریب‌زلزله از رابطه زیر محاسبه می‌­شود.

پارامترهای این رابطه:

A: نسبت‌شتاب‌مبنای‌طرح

نسبت شتاب مبنای طرح به شتاب ثقل برای مناطق مختلف کشور با توجه به میزان خطر لرزه‌­خیزی آنها گزارش شده است.

که در جدول زیر می توانید مشاهده کنید.

همان‌طور که می‌دانیم مقدار شتاب مبنای طرح برای یک منطقه وسیع، مقدار ثابتی است و همچنین در ساختمان‌های مختلف یک شهر نیز مقدار این ضریب ثابت است. بنابراین می‌توان گفت مقدار این عدد با گسل آن منطقه در ارتباط است.

نکته: برای مشاهده لرزه‌خیزی مناطق مختلف به پیوست‌الف استاندارد‌2800 مراجعه کنید.

B: ضریب بازتاب ساختمان‌

ضریب بازتاب ساختمان، نحوه پاسخ ساختمان به حرکت زمین را نشان می دهد. لازم به ذکر است نوع زمین نیز پارامتر مهمی در محاسبه این ضریب به حساب می آید. این ضریب با استفاده از رابطه زیر محاسبه می­شود.

B1 ضریب شکل طیف: این ضریب با توجه به بزرگ‌نمایی خاک در پریودهای مختلف و میزان لرزه‌خیزی منطقه مشخص می‌شود.

در روابط ضریب شکل طیف، T زمان تناوب اصلی نوسان ساختمان به ثانیه است.

همچنین بخوانید: محاسبه زمان تناوب سازه T

T0,Ts,S,S0 پارامترهایی هستند که در داخل جدولی در استاندارد 2800 ارائه شدند. این پارامترها به نوع زمین و میزان خطر لرزه‌خیزی منطقه وابسته‌اند.

ضریب اصلاح طیف:

روابط محاسبه ضریب اصلاح طیف برای پهنه با خطر نسبی خیلی زیاد و زیاد

روابط محاسبه ضریب اصلاح طیف برای پهنه با خطر نسبی متوسط و کم

I ضریب اهمیت ساختمان:

برای تعیین ضریب زلزله یکی دیگر از پارامترهای تاثیرگذار ضریب اهمیت ساختمان می باشد. حال سوال این است که آیا اهمیت همه ی ساختمان ها برای ما یکسان است؟ یا اینکه باید تفاوتی بین ساختمان ها قائل شویم؟

طبق استاندارد 2800 ساختمان ها با اهمیت های مختلفی تقسیم بندی می شوند. طبق این تقسیم بندی ساختمان باید در یکی از دسته های “ساختمان با اهمیت خیلی زیاد” یا ” ساختمان با اهمیت زیاد” یا “ساختمان با اهمیت متوسط” یا “ساختمان با اهمیت کم” قرار بگیرد.

مقدار ضریب اهمیت برای دسته های مختلف مطابق با جدول زیر است.

ضریب رفتار سازه

یکی از پارامترهای موثر در محاسبه ضریب زلزله (تحلیل های خطی)، ضریب رفتار ساختمان می باشد. این ضریب متاثر از عوامل مختلفی نظیر شکل پذیری، اضافه مقاومت و … هستد که به دلیل عدم دسترسی به رفتار فرا­ ارتجاعی در تحلیل های خطی، ضریب رفتار ساختمان به روش غیر مستقیم این امکان را فراهم می کند تا در حدود قابل قبولی رفتار ساختمان را در این ناحیه پیش بینی کنیم.

در حالت کلی ضریب رفتار ضریبی است که طیف ارتجاعی را به طیف غیرارتجاعی تبدیل می­کند.

درجدول 3-4 استاندارد 2800 مقدار ضریب رفتار برای سیستم های سازه ای مختلف گزارش شده است.