بررسی و بهینه سازی رفتار ساختمان های بتنی چند طبقه دارای طبقه نرم در طبقه همکف و بالاتر بصورت همزمان

وجود طبقه نرم در یکی از طبقات ساختمان باعث ایجاد ناپداری در بسیاری از سازه ها در هنگام وقوع زمین لرزه بوده است. طبقه نرم در طبقه همکف یکی از اشکال رایج در بسیاری از کشورها می باشد که از عوامل موثر در کاهش سختی طبقه می توان به کمبود دیوارهای پرکننده و ارتفاع زیاد طبقه اشاره نمود. طبقه نرم معمولا زمانی ایجاد می شود که طبقه همکف سختی و مقاومت کمتری نسبت به طبقات بالاتر داشته باشد، که چنین پدیده ای معمولادر ساختمان هایی با کاربری تجاری در طبقه همکف و مسکونی در طبقات فوقانی اتفاق می افتد. در این تحقیق قابهای خمشی بتنی متوسط 5 و 7 و 9 طبقه که بر اساس آیین نامه 2800 ویرایش سوم طراحی شده برای سطح عملکرد ایمنی جانی مورد ارزیابی قرارگرفته اند. در مدل های مورد بررسی از افزایش ارتفاع طبقه برای کاهش سختی طبقه و ایجاد طبقه نرم استفاده شده است در هر سازه دو طبقه با ارتفاع بیشتری نسبت به طبقات دیگر وجود دارد که افزایش ارتفاع موجب کاهش سختی سازه در این قسمت ها می شود. یکی از این طبقات نرم همواره طبقه همکف بوده و طبقه نرم دیگر در طبقات بالاتر جابجا میشود. مدل سازی سازه ها در نرم افزار sap2000 به روش تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت دو نوع الگوی بار جانبی صورت گرفته و منحنی های ظرفیت، تغییرمکان هدف و برش پایه سازه ها مورد مقایسه قرارگرفته است. در نهایت با بررسی و مقایسه سازه ها با طبقه نرم در طبقات مختلف تراز بهینه برای قرارگیری طبقه نرم مورد بحث قرار می گیرد. با مقایسه مدل های مورد بررسی و نتایج بدست آمده مشاهده می شود با جابه جا شدن طبقه نرم به طبقات پایین، منحنی ظرفیت سازه به تدریج به سمت پایین افت می کند. این بدان معنا است که سازه دارای طبقه نرم برای رسیدن به تغییرمکان مساوی، برش پایه کمتری را نیاز خواهد داشت. به گونه ای که همواره سازه با طبقه نرم در طبقه همکف و طبقه اول پایین ترین منحنی ظرفیت و سازه با طبقه نرم در طبقه همکف و طبقه آخر بالاترین منحنی ظرفیت را دارد و به منحنی ظرفیت سازه بدون طبقه نرم نزدیکتر است همچنین با قرارگیری طبقه نرم در طبقات بالاتر مقدار برش پایه سازه افزایش می یابد و مقدار تغییر مکان هدف کاهش می یابد. بنابراین هنگامی که طبقه نرم در طبقات بالاتر از طبقه میانی و طبقه همکف قرار می گیرد سازه عملکرد لرزه ای بهتری دارد.