ارزیابی ریسک لرزهای ساختمانهای فولادی مقاومسازی شده بر اساس FEMA P-58، یک مطالعه موردی: ساختمان مدارس در کرمانشاه
نویسندگان
1 مرکز مطالعات مخاطرات طبیعی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
2 مرکز مطالعات مخاطرات طبیعی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
4 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
5 آزمایشگاه تحقیقاتی شبیه سازی هیبرید سازه ای، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.
doi
10.22060/ceej.2025.21220.7658چکیده
خطر زلزله از گذشته، همواره بهعنوان تهدیدی جدی برای شهرها و زیرساختهای حیاتی کشور شناخته میشود. مدارس باید بهعنوان نمایندهای از زیرساخت آموزشی و محلی که دانشآموزان زمان زیادی را در آن سپری میکنند از عملکرد لرزهای بالایی برخوردار باشند. ازاینرو عملکرد آنها باید به روشی بهروز و احتمالاتی ارزیابی شود. در این مطالعه به کمک سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور یک مدرسه فولادی در شهر کرمانشاه انتخاب شده و با استفاده از متدولوژی FEMA P-58، ریسک لرزهای آن، قبل و پس از بهسازی ارزیابی شده است. سیستم باربر جانبی در ساختمان این مدرسه، در یک راستا قاب ساده به همراه مهاربندهای فولادی همگرای معمولی و در راستای دیگر قاب ساده به همراه مهاربندهای فولادی واگرا میباشد که به علت عدم کفایت کافی در برابر بارهای لرزهای، نیازمند به مقاومسازی شناخته شده است. در طرح بهسازی، پیشنهاد شده است که در بعضی از دهانهها، مهاربندهای موجود با مهاربندهایی با مقاطع بزرگتر جایگزین شود. در این مطالعه، با استفاده از تحلیل ریسک لرزهای توزیع احتمال هزینه تعمیر و زمان تعمیر برای اعضای مختلف سازهای و غیرسازهای در 3 سطح خطر لرزهای 50%، 10% و 2% در 50 سال بهدستآمده است. در مطالعه حاضر، با اتخاذ رویکردی احتمالاتی، سعی شده تا میزان خسارات مالی به سازه و زمان تعمیر پس از زلزله با قابلیت اعتماد بیشتری ارزیابی شود و بجای اکتفا به مقایسه پاسخهای سازهای با استفاده از تحلیلهای مرسوم مانند تحلیل دینامیکی فزاینده و یا تحلیل استاتیکی غیرخطی، جزئیات بیشتری از جمله پاسخ اعضای غیرسازهای و همچنین هزینه تعمیر و زمان تعمیر مورد ارزیابی قرار بگیرد تا برای ذینفعان هم مقایسه ملموستر باشد. نتایج نشان میدهد که در تمامی سطوح خطر لرزهای، افزایش سختی سازه پس از بهسازی منجر به کاهش خسارت در اعضای حساس به جابهجایی و افزایش خسارت در اعضای حساس بهشتاب میشود. بااینحال به علت غالببودن تعداد اعضای حساس به جابهجایی در نمونه موردمطالعه، مجموع خسارات مالی و زمان تعمیر پس از بهسازی کاهشیافته است که البته به علت محدودیت سطح بهسازی پیشنهادی، میزان کاهش قابلتوجه نمیباشد. متدولوژی مذکور بهعنوان یک روش بهروز در این مطالعه موردی مورداستفاده و بررسی قرار گرفته است تا کمبودها و عدم تطابقهای احتمالی آن برای استفاده بومی در کشور عزیزمان ایران شناسایی شود و توسعه این روش را برای کاربردهای غیر تحقیقاتی امکانسنجی کند.
