مقایسه اقتصادی طراحی به روش LRFD با روش عملکردی در طراحی قاب‌های خمشی بتن آرمه کوتاه مرتبه تحت بارگذاری انفجاری

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت الله بروجردی، بروجرد، ایران

2 دکتری، دانشکده عمران معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی و احد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.529656.3758
چکیده

با توجه به هزینه‌های بالای ساخت و بهره‌برداری یک سازه، اقتصاد نقش حیاتی را در طراحی سازه‌ها ایفا می کند. یک طراحی مناسب علاوه بر رعایت الزامات و مقررات‌های ساختمان باید از منظر اقتصادی نیز بهینه طراحی گردد. در طراحی سازه‌ها در مقابل انفجار، از آن جا که روشی مانند استفاده از ضریب رفتار وجود ندارد و ضریب رفتار موجود برای طراحی لرزه‌ای سازه‌ها در مورد رفتار سازه‌ها در مقابل انفجار صدق نمی‌کند. لذا این پژوهش به مقایسه طراحی به روش LRFD و طراحی بر اساس عملکرد در دو قاب 2 طبقه بتن آرمه بهمراه دیوار برشی بتن مسلح که تحت دو بار انفجار 1 تن TNT به فاصله 20 متری و 10 تن TNT به فاصله 30 متری از سازه قرار دارد، می‌پردازد. در ابتدا دو نمونه سامانه توام قاب خمشی و دیوار برشی بتن مسلح تحت دو حالت بارگذاری انفجار سطحی (ترکیب بار انفجاری مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان)، با انجام تحلیل‌های دینامیکی خطی، به روش LRFD طراحی شده‌اند. سپس طرح‌های حاصل در مقابل ترکیب بار فوق‌الذکر به روش دینامیکی غیرخطی تحلیل شده و سطوح عملکرد تامین شده توسط این سازه‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. در مرحله بعد مدل‌های مذکور، به روش طراحی براساس عملکرد، جهت تامین سه سطح عملکرد قابلیت بهره‌برداری بی‌وقفه، ایمنی جانی و آستانه فرو ریزش طراحی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که اختلاف قابل توجهی میان وزن مصالح مصرفی طرح حاصل از روش LRFD و طرح‌های حاصل از طراحی برای سطوح عملکرد IO، LS و CP مشاهده می‌شود. این اختلاف در انفجار 30 تن TNT در قاب‌ با دیوار برشی در دهانه‌های کناری به ترتیب برابر 10، 41 و 48 درصد و در مدل دیوار برشی در دهانه‌ی وسط به ترتیب برابر 7، 54 و 60 درصد می‌باشد.