I. اصول طراحی لرزه ای سازه های فولادی
(I) اصل طراحی شکل پذیری
1. شکل پذیری ذاتی فولاد
فولاد شکل پذیری خوبی دارد که به عنوان پایه مهمی برای مقاومت لرزه ای سازه های فولادی عمل می کند. شکلپذیری به این معنی است که فولاد میتواند در طول فرآیند تحمل بارها تا زمان شکست، تغییر شکل پلاستیکی قابل توجهی را بدون شکستگی فوری متحمل شود. تحت کنش لرزه ای، اجزای سازه فولادی - می توانند از این ویژگی برای مصرف انرژی ورودی توسط زلزله از طریق تغییر شکل خود استفاده کنند، بنابراین به طور موثر نیروهای لرزه ای وارد بر سازه را کاهش داده و از شکست شکننده جلوگیری می کنند. به عنوان مثال، تحت اعمال مکرر نیروهای لرزه ای، تیرهای فولادی برای جذب و اتلاف انرژی لرزه خم می شوند و پایداری کلی سازه را تضمین می کنند.
2. اقدامات ساخت و ساز برای افزایش شکل پذیری
برای بهبود بیشتر شکل پذیری اجزای سازه فولادی -، یک سری اقدامات ساخت و ساز در طراحی اتخاذ شده است. برای مثال، برای ستونهای فولادی، نسبت باریکی به طور منطقی کنترل میشود تا از کمانش زودهنگام قطعه به دلیل نسبت باریکی بیش از حد زیاد، که شکلپذیری را کاهش میدهد، جلوگیری شود. برای تیرهای فولادی، نسبت ضخامت عرض - فلنجها و تارها کنترل میشود تا اطمینان حاصل شود که لولاهای پلاستیکی میتوانند تحت اثر لرزهای تشکیل شوند و اتلاف مؤثر انرژی را ممکن میسازند. علاوه بر این، در طراحی اتصالات، از روش های اتصال مناسب و جزئیات ساخت و ساز استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که اتصالات همچنان می توانند نیروها را به طور قابل اعتمادی در زمانی که اجزا تحت تغییر شکل پلاستیک قرار می گیرند، منتقل کنند و یکپارچگی سازه حفظ شود.
(II) اصل خطوط دفاع لرزه ای متعدد
1. کار تعاونی سیستم های سازه ای
سازههای فولادی معمولاً از سیستمهای ساختاری پیچیده متشکل از اجزای مختلف مانند سازههای مهاربندی قاب - و سازههای دیوار برشی قاب - استفاده میکنند. در این سیستمهای سازهای، انواع مختلفی از اجزاء عملکردهای مقاوم در برابر لرزهای مختلف را انجام میدهند و خطوط دفاعی لرزهای متعددی را تشکیل میدهند. ساختار مهاربندی شده قاب - را به عنوان مثال در نظر بگیرید. در مرحله اولیه زلزله، مهاربندها به عنوان اولین خط دفاعی، اکثر نیروهای افقی لرزه ای را با سختی جانبی زیاد خود تحمل می کنند. با تشدید اثر لرزه ای، قسمت قاب به تدریج وارد بازی می شود و به دومین خط دفاعی تبدیل می شود و با مهاربندها برای مقاومت در برابر زلزله کار می کند. این مکانیسم کار تعاونی سازه را قادر می سازد تا به تدریج انرژی لرزه ای را در هنگام زلزله مصرف کند و مقاومت لرزه ای سازه را بهبود بخشد.
2. در نظر گرفتن افزونگی در طراحی
برای اطمینان از ایمنی کافی سازه در هنگام زلزله، مفهوم افزونگی در طراحی سازه های فولادی مطرح شده است. افزونگی به توانایی یک سازه برای ادامه تحمل بارها از طریق اجزای دیگر یا مجبور کردن مسیرهای انتقال - حتی در صورت خرابی یک جزء یا بخشی از سازه، جلوگیری از فروپاشی کلی سازه اشاره دارد. به عنوان مثال، در سیستم سقف سازه فولادی -، میلهها و مهاربندهای متعددی تنظیم میشوند. هنگامی که یک زلزله باعث خرابی یک میله یا مهاربند می شود، سایر اجزاء می توانند به سرعت بار را به اشتراک بگذارند و پایداری سازه را حفظ کنند.
(III) اصل بهینه سازی سختی و توزیع جرم
1. طراحی منطقی سختی
سختی جانبی سازه فولادی تأثیر بسزایی بر عملکرد لرزه ای آن دارد. طراحی سختی نیاز به در نظر گرفتن جامع عواملی مانند ارتفاع ساختمان و شرایط سایت دارد. اگر سختی بیش از حد بزرگ باشد، سازه نیروهای لرزه ای بیش از حد را جذب می کند و بار تنش بر روی اجزا را افزایش می دهد. اگر سختی خیلی کم باشد، سازه ممکن است تحت تأثیر لرزه ای، جابجایی جانبی بیش از حد را تجربه کند که بر استفاده عادی سازه تأثیر بگذارد یا حتی منجر به آسیب سازه شود. بنابراین در طی فرآیند طراحی، سختی جانبی سازه فولادی با تنظیم ابعاد مقطع - و چیدمان اجزا و همچنین انتخاب سیستم سازه ای مناسب تا حد معقولی تنظیم می شود. برای مثال، برای ساختمانهای سازههای فولادی بلند -، سختی جانبی سازه را میتوان با افزایش مناسب ابعاد مقطع - ستونها و چیدمان معقول مهاربندها برای برآورده کردن الزامات آیین نامه برای محدودیتهای جابجایی جانبی سازه افزایش داد.
2. توزیع یکنواخت جرم
توزیع جرم سازه تأثیر مهمی بر پاسخ لرزه ای دارد. توزیع ناهموار جرم باعث ایجاد اثرات پیچشی در سازه تحت اثر لرزه ای می شود و باعث می شود که برخی از اجزای سازه تنش زیادی را تحمل کنند و میزان آسیب سازه را تشدید کنند. برای جلوگیری از این امر، در طول طراحی، تجهیزات، انبار مواد و مناطق فعالیت پرسنل در داخل ساختمان باید به گونه ای معقول ترتیب داده شوند که مرکز جرم سازه تا حد امکان با مرکز سختی منطبق باشد. در عین حال در چیدمان اجزا باید تلاش کرد تا توزیع جرم سازه در همه جهات یکنواخت شود و از اثرات نامطلوب پیچش کاسته شود.
II. نکات کلیدی در برنامه های مهندسی در خارج از کشور
(I) در - مطالعه عمیق کدها و استانداردهای محلی
1. تجزیه و تحلیل تفاوت کد
کدهای طراحی لرزه ای در کشورها و مناطق مختلف از جنبه های مختلف متفاوت است. برای مثال، آییننامه طراحی لرزهای در ایالات متحده بر روی یک روش طراحی مبتنی بر عملکرد - تمرکز دارد و بر اهداف عملکردی که سازه باید تحت سطوح مختلف لرزهای به آن دست یابد، تأکید میکند. آیین نامه اروپایی همچنین از جنبه هایی مانند محاسبه کنش لرزه ای، ارزش اموال مواد و روش های طراحی سازه با آیین نامه داخلی متفاوت است. در پروژههای خارج از کشور، تیم طراحی باید یک مطالعه عمیق - در مورد تفاوتهای بین کدهای محلی و کدهای داخلی انجام دهد، الزامات کدهای محلی را دقیقاً درک کند، و اطمینان حاصل کند که طرح طراحی با قوانین و استانداردهای محلی مطابقت دارد.
2. پیگیری به روز رسانی کد
کدها و استانداردهای محلی ثابت نیستند و با تعمیق تحقیقات علمی و تجربه عملکرد مهندسی به طور مداوم به روز می شوند. برای پروژههای مهندسی در خارج از کشور، بهویژه پروژههایی که چرخه طولانی دارند، تیم پروژه باید بهطور مداوم بهروزرسانی کدهای محلی را پیگیری کرده و طرح طراحی را به موقع تنظیم کند. به عنوان مثال، برخی از کشورها ممکن است روش محاسبه کنش لرزه ای یا الزامات ساخت و ساز لرزه ای سازه ای را با توجه به داده های جدید بلایای لرزه ای و نتایج تحقیقات تجدید نظر کنند. اگر تیم پروژه نتواند به موقع با این تغییرات همراه شود، ممکن است منجر به عدم رعایت الزامات آخرین کدهای طراحی شده و خطرات ایمنی بالقوه را برای پروژه به همراه داشته باشد.
(II) در نظر گرفتن کامل شرایط سایت محلی
1. بررسی دقیق سایت
شرایط سایت پروژه های برون مرزی پیچیده و متنوع است، با تفاوت های قابل توجه در ساختارهای زمین شناسی، ویژگی های خاک، سطح آب های زیرزمینی و غیره در مناطق مختلف. انجام یک بررسی دقیق محل، کلید ارزیابی دقیق اثرات لرزه ای سایت است. از طریق ابزارهایی مانند حفاری زمین شناسی و اکتشاف ژئوفیزیک، داده های زمین شناسی سایت به دست می آید و امکان روانگرایی لرزه ای سایت، ویژگی های دینامیکی خاک سایت و تاثیر توپوگرافی و ژئومورفولوژی بر انتشار امواج لرزه ای مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. به عنوان مثال، هنگام احداث ساختمان سازه فولادی - بر روی پایه های خاکی نرم، باید به مشکلات نشست ناهموار پی و روان شدن خاک پی در هنگام زلزله توجه ویژه ای شود. برای اطمینان از پایداری سازه، اقدامات مربوط به درمان فونداسیون، مانند پی های شمع و بهسازی زمین، باید انجام شود.
2. تنظیم دسته بندی سایت و پارامترهای طراحی
دسته بندی سایت بر اساس نتایج بررسی سایت تعیین می شود. دسته بندی های مختلف سایت دارای مقررات متفاوتی در مورد پارامترهای طراحی لرزه ای سازه های فولادی هستند. مقوله سایت عمدتاً بر پارامترهایی مانند ضریب تأثیر لرزه ای و دوره مشخصه تأثیر می گذارد که مستقیماً با بزرگی نیروهای لرزه ای وارد بر سازه و ویژگی های پاسخ لرزه ای مرتبط است. طراحان باید پارامترهای طراحی را مطابق با مقوله سایت مطابق با قوانین محلی به طور دقیق انتخاب کنند و سازه فولادی را به طور منطقی طراحی کنند تا از ایمنی سازه در هنگام زلزله اطمینان حاصل شود.
(III) کنترل دقیق مواد و کیفیت ساخت و ساز
1. تامین مواد و کنترل کیفیت
اطمینان از عرضه پایدار و کیفیت قابل اعتماد مصالح سازه فولادی - یک کار چالش برانگیز در پروژه های خارج از کشور است. در بازارهای مواد و استانداردهای کیفیت در کشورهای مختلف تفاوت هایی وجود دارد. تیم پروژه باید تامین کنندگان مواد معتبری را انتخاب کند که استانداردهای کیفیت محلی را رعایت کنند. در طول فرآیند تهیه مواد، مشخصات، عملکرد و اسناد گواهی کیفیت مواد مطابق با الزامات قرارداد به شدت بررسی می شود. پس از ورود مواد به سایت، کار بازرسی و آزمایش تقویت می شود و خواص مکانیکی، ترکیب شیمیایی، عملکرد جوش و غیره فولاد به طور جامع مورد آزمایش قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که کیفیت مواد مطابق با الزامات طراحی و آیین نامه محلی است و استفاده از مواد فاقد صلاحیت در پروژه ممنوع است.
2. فناوری ساخت و نظارت بر کیفیت
تکنولوژی و کیفیت ساخت و ساز به طور مستقیم بر عملکرد لرزه ای سازه های فولادی تأثیر می گذارد. تفاوت هایی در سطوح تکنولوژی ساخت و ساز، عادات ساخت و ساز و کیفیت نیروی کار در کشورها و مناطق مختلف وجود دارد. قبل از ساخت پروژه های خارج از کشور، باید یک آموزش فنی جامع به تیم های ساخت و ساز داخلی ارائه شود تا آنها را با تکنولوژی ساخت و الزامات کیفی سازه های فولادی آشنا کند. در طول فرآیند ساخت، یک سیستم نظارت کیفی دقیق برقرار می شود و کنترل کیفیت فرآیندهای کلیدی مانند جوشکاری، اتصال پیچ و مهره، ضد خوردگی و ضد حریق - سازه های فولادی تقویت می شود. ساخت و ساز باید دقیقاً مطابق با نقشه های طراحی و الزامات کد انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کیفیت هر پیوند مطابق با استانداردها است و عملکرد لرزه ای سازه فولادی می تواند انتظارات طراحی را برآورده کند.
(IV) تقویت همکاری با تیم های محلی
1. همکاری در مرحله طراحی
همکاری با تیمهای طراحی محلی میتواند از درک آنها از کدهای محلی، پیشینههای فرهنگی و عادات ساختوساز استفاده کامل کند. طراحان محلی می توانند پیشنهادات ارزشمندی در جنبه هایی مانند طراحی طرح معماری، انتخاب سازه و جزئیات ساخت و ساز ارائه دهند و طرح طراحی را با موقعیت های واقعی محلی هماهنگ تر کنند. همچنین به حل مشکلات ارتباطی با مقامات محلی در طول فرآیند تأیید طراحی کمک می کند. به عنوان مثال، در برخی از کشورها، طراحی معماری باید الزامات و آداب و رسوم حفاظت تاریخی و فرهنگی محلی را در نظر بگیرد. تیم های طراحی محلی می توانند این نکات کلیدی را بهتر درک کنند تا اطمینان حاصل کنند که طرح طراحی نه تنها می تواند الزامات لرزه ای را برآورده کند، بلکه با ویژگی های فرهنگی محلی نیز مطابقت دارد.
2. همکاری در مرحله ساخت و ساز
همکاری نزدیک با تیم های ساخت و ساز محلی در مرحله ساخت و ساز بسیار مهم است. درک وضعیت منابع ساخت و ساز محلی، مانند انواع، مقادیر و عملکرد تجهیزات ساختمانی، و سطوح مهارت و عادات کاری نیروی کار، به ترتیب معقول برنامه ساخت و ساز و تخصیص منابع کمک می کند. تیم های ساخت و ساز محلی با محیط ساخت و ساز محلی و شرایط بازار آشنا هستند و می توانند پشتیبانی موثری را در طول فرآیند ساخت و ساز برای حل مشکلات عملی ارائه دهند. در عین حال، تقویت مبادلات فنی و همکاری بین پرسنل ساخت و ساز چینی و خارجی، به اشتراک گذاری تجربیات و تکنیک های ساخت و ساز، می تواند کارایی و کیفیت ساخت و ساز را بهبود بخشد و از اجرای روان پروژه های سازه فولادی خارج از کشور اطمینان حاصل کند.