طرح بهینه مقاوم سازی سازه های اسکلتی با جانمایی بهینه دیوارهای برشی (مطالعه موردی نوسازی مدارس استان کهگیلویه و بویراحمد)
چکیده
اکثر ساختمانهای مهم و کاربردی در کشور(اداری، آموزشی، صنعتی و....) از نوع سازههای اسکلتی میباشند. تجربیات گذشته نشان داده است که بسیاری از سازههای اسکلتی کشورمان در مقابل زلزله آسیب پذیر میباشند. مقاوم سازی سازههای اسکلتی موجود در برابر نیروهای ناشی از زلزله یکی از راه حلهای مقابله با زلزله و خسارات ناشی از آن است. مقاوم سازی در علم مهندسی عمران به معنای بالا بردن مقاومت یک سازه در برابر نیروهای وارده بر آن میباشد. مقاوم سازی به روشهای گوناگون و با در نظر گرفتن پارامترهای مختلفی انجام میگیرد که هر روش مزایا و محدودیت هایی دارد. انتخاب مناسب ترین سیستم مقاوم سازه ای برای هر ساختمان ویژه همان ساختمان است. به عبارت دیگر برای هر ساختمان با در نظر گرفتن عوامل مختلفی از جمله زلزله خیزی منطقه، هزینههای تقویت، کاربری ساختمان، معماری و زیبایی بنا و. .. .، یک راه حل ویژه باید در نظر گرفته شود. یکی از روشهای مقاوم سازی سازههای اسکلتی اضافه نمودن دیوار برشی میباشد. دیوار برشی مقاومت، سختی و شکل پذیری سازه را به شدت افزایش میدهد و باعث بهبود رفتار لرزه ای سازه و کاهش تغییر شکلها و خسارات وارد بر دیگر المانهای سازه میگردد. با توجه به علم رو به گسترش بهینه سازی در زمینه عمران نیاز به گسترش این بحث در موضوع مقاوم سازی نیز احساس میشود. در این تحقیق سازه یک مدرسه مورد مطالعه قرار گرفته است و پس ارزیابی های انجام شده و شناسایی نقاط ضعف سه راهکار (استفاده از هسته برشی، دیوار برشی و مهاربند فولادی) برای مقاوم سازی آن ارائه شد.پس از مقایسه سه گزینه از لحاظ معماری ، فنی ،اجرایی و اقتصادی گزینه برترانتخاب شد .در نهایت جانمایی بهینه سیستم مقاوم لرزه ای ( دیوار برشی ) تحت بهینه سازی با استفاده از الگوریتم فازی قرار گرفت. بهینه سازی بر روی موقعیت قرار گیری دیوارهای برشی در پلان سازه با استفاده از الگوریتم فازی نشان داد که موقعیت سیستم مقاوم جانبی می تواند تاثیر بسزایی در پاسخ سازه از جمله پریود سازه و تنش حداکثر دیوار برشی داشته باشد که از نقطه نظر اقتصادی نیز بهینه شدن این مورد حائز اهمیت است.