ﺔﻧرﺎﻘﻣyulibrary.tripod.com/esamali.pdf11 ﺪﻠﺠﻤﻟا...

11 المجلد "سلسلة العلوم األساسية والهندسية"أبحاث اليرموك 169 -151. ص. ص2002أ، 2العدد

مقارنة نتائج التحليل الزلزالي لبعض األبنية مع أخذ طراوة تربة التأسيس بعين االعتبار

*عصام ناصر

تاريخ 27/02/2001:تاريخ استالم البحث

28/11/2001:قبوله

يتناول البحث طرق تحليل المنشآت تحت التأثيرات الزلزالية وفق طريقة تي تعتمدها أغلب الكودات الزلزالية القوى الجانبية الستاتيكية المكافئة ال

وآذلك ) . UBC - 94( العالمية بما فيها الكود العربي السوري والكود األمريكي .وفق طريقة أطياف التجاوب إحدى طرق التحليل الديناميكية

آما يتضمن البحث دراسة مبسطة حول التفاعل المتبادل بين المنشأ بة بمجموعة من النوابض التي تعمل على وتربة التأسيس ، مفادها تمثيل التر

حيث تم تحديد صالبة هذه . االنتقال األفقي و الشاقولي وعلى الدوران . النوابض باالعتماد على عامل باالست

يقدم البحث تطبيقًا عدديًا لهذه الدراسة من خالل تحليل الجمل اإلنشائية زلزالية وذلك بمساعدة لمبنى مالية الالذقية و لمبنى تجاري تحت األحمال ال

. Staad – IIIالبرنامج الهندسي

تضمن البحث مقارنة بين نتائج التحليل شبه الستاتيكي والديناميكي المتمثلة باالنتقاالت و العزوم األعظمية و بقيم الدور األساسي لالهتزاز و قوى

:القص القاعدي في الحالتين التاليتين

ح األرض المنشأ موثوق عند مستوي سط– 1

. مع إدخال التأثير المتبادل بين المنشأ وتربة التأسيس – 2

وخلص البحث إلى بعض التوصيات المتعلقة بأمان المنشآت المعرضة .للزالزل

مقدمة - 1

2002 جميع الحقوق محفوظة لجامعة اليرموك © ، سوريا جامعة تشرين- آلية الهندسة المدنية -قسم الهندسة اإلنشائية *

ناصر

152

سورية معرضة ألخطار زلزالية محتملة وإن معظم فإنآما هو معلوم مة عن الزالزل المنشآت المشيدة فيها غير مصممة لتقاوم القوى الناج

وهذا يستدعي ضرورة دراسة هذه المنشآت الحيوية لتبيان مدى مقاومتها واستجابتها الزلزالية بهدف إعادة تأهيلها واستنباط الحلول

.الخاصة برفع آفاءة عناصرها اإلنشائية الحاملة

في السابق آانت تتم الدراسة الزلزالية للمنشات على نماذجها تي تعكس بشكل أو بأخر آلية عملها وسلوآها الرياضية المبسطة ال

لكن في الوقت الحاضر ومع توفر البرامج . أثناء الحدث الزلزالي الهندسية واستخدامها على نطاق واسع في التطبيقات الهندسية يمكن دراسة هذه النماذج بشكل أدق أي آما هي عليه في الواقع مع

إلى دقة في النتائج مما يؤدي األخذ بعين االعتبار الصالبة الفراغية لها.

معظم آودات البناء الزلزالية التفاعل المتبادل بين المنشأ تهملإال أن ، وتفترض أن طبيعة التربة صلدة أسفل المبنى وتربة األساس

الدراسات الحديثة أثبتت أن هذا التفاعل خالل فترة التحميل الزلزالي تبار خاصة عند تصميم المنشآت يعتبر أساسيًا ويجب أن يؤخذ بعين االع

. الهامة والحيوية

البحثفهد – 2

يهدف البحث إلى تقييم واقع مبنى مالية الالذقية ومبنى تجاري من ويتضمن مقارنة بين قيم قوى . حيث سلوآهما واستجابتهما الزلزالية

وبين قيم من جهةالقص القاعدي و قيم الدور الرئيسي لالهتزازعزوم االنعطاف األعظمية المتولدة في المنشأين بفعل االنتقاالت و

المنشأ موثوق عند سطح : وذلك باعتبار أن من جهة أخرى الزالزل هذه المقارنة وفق طريقة تمت . ستند على مساند مرنة و ماألرض

القوى الستاتيكية المكافئة التي يعتمدها الكود العربي السوري و الكود وفق طريقة ديناميكية تعتمد على طيف استجابة و) UBC - 94(األمريكي

آما تتضمن الدراسة بعض المقترحات الخاصة بالتقييم الزلزالي . .للمنشآت المدروسة

: طريقة القوى الجانبية الستاتيكية المكافئة - 3

: وفق الكود العربي السوري -أ

مع أخذ طراوة تربة التأسيس بعين االعتبار مقارنة نتائج التحليل الزلزالي لبعض األبنية

153

ة تعطى قوة القص الزلزالية المطبقة على قاعدة المبنى وفق العالق ]2 , 1: [

V = Z . I . K . C . S . W (1)

Z - تحدد قيمته وفقًا للخارطة و معامل زلزالية المنطقة المدروسة الزلزالية المعتمدة في الجمهورية العربية السورية وتتراوح قيمته من

0.1 - 0.4.

I -وفي حالة المنشآت 1.5 - 1 يأخذ القيم من عامل أهمية المنشأ . I > 2الذرية

K - 0.8 عامل القوة األفقية أو معامل السلوك الالمرن وتتراوح قيمته من - 2.5.

C - عامل يمثل النسبة بين التسارع األرضي والتسارع الناجم عن ] 2 , 1: [الزالزل وتحدد قيمته من العالقة

( 2 ) CT

= ≤1

15012. sec

T - قيمة الدور األساسي للمنشأ ويمكن حسابه باستخدام عالقات ] : 2 1 , [تقريبية

( 3 ) Th

Dn=

0 09.sec

hn - ارتفاع المنشأ من القاعدة وحتى أعلى منسوب له مقدرًا بالمتر .

D - طول مسقط البناء باالتجاه الموازي لتطبيق الحمولة الزلزالية .

في حال آون المنشأ منفذ من جمل إطاريه ذات مطاوعة آافية : فيمكن استخدام العالقة التالية

T = 0.1 N ( 4 )

N -أ المدروس عدد طوابق المنش.

S - معامل يتعلق بالترابط المشترك والطنين بين المنشأ وتربة تأسيسه ويحسب TS ودور اهتزاز تربة التأسيس Tويرتبط بقيم دور المنشأ .

] .2 , 1: [ من العالقات التالية

ناصر

154

(5 ) S TT

TT

TTS S S

= + −

≤1 05 1

2

. ,

( 6 ) 1TT,

TT0.3

TT0.62.1S

S

2

SS

>

−+=

نعتمد TSوفي حال عدم توفر قيمة لدور اهتزاز تربة التأسيس . S = 1 . 5 قيمة

W - من % 25 تمثل مجمل األحمال الميتة المطبقة على المنشأ و .مجمل األحمال الحية غير المخفضة المطبقة على المنشأ

على آامل( 1 )يتم توزيع قوة القص الكلية المحسوبة بالعالقة :ارتفاع المبنى آما يلي

حالة المنشآت ذات األشكال المنتظمة أو المؤلفة من جمل إطاريه -:

( 7 ) V F Ft ii

n

==∑

1

: قوة مرآزة في أعلى المبنى وتعطى بالعالقة - Ft: حيث

( 8 ) F T V Vt = ≤0 07 0 25. .

. T ≤ 0.7 sec من أجل Ft = 0وتؤخذ

فتوزع على آامل ( V - Ft )أما بقية القوة القاصة الممثلة بالقيمة :المبنى وفق العالقة التالية

( 9 ) FV F W h

W hx

t x x

i ii

n=−

=∑

( ) . .

1

:حيث

WX - الحمولة الشاقولية المرآزة عند المنسوب X والناجمة عن وزن هذا المنسوب

. hx - ارتفاع المنسوب X عن القاعدة السفلية للمنشأ.


155

:( UBC - 94 ) وفق الكود األمريكي -ب

م المنشأ على قوة قص ــــي أنه يجب تصميــــيشترط الكود األمريك ] :4[ قاعدية معطاة بالعالقة

( 10 ) WWR

C.I.ZV=

:حيث

( 11 ) 75.2.25,132 ≤=

T

SC

Z - 4: [ معامل زلزالية المنطقة المدروسة يأخذ القيم التالية [

Z = 0.075 1 للمنطقة Z = 0.15 ; 2 للمنطقةA Z = 0.20 ; 2 للمنطقةB

Z = 0.30 3 للمنطقة Z = 0.4 ; 4 للمنطقة.

S - معامل الموقع ويعتمد على مواصفات تربة التأسيس ويأخذ القيم للترب الغضارية الناعمة آما 2 للترب الصخرية وحتى القيمة 1من

] .4[ هو وارد بالمرجع

I - من أجل المرافق األساسية 1.25 عامل أهمية المنشأ يساوي من أجل المنشآت 1 ويساوي والمنشآت المنطوية على خطورة

] .4[ األخرى آما هو موضح بالمرجع

Rw - وفقًا للنظام اإلنشائي ( 4 - 12 ) عامل المنشأ تتراوح قيمته ما بين للجملة هو مقياس لقدرة هذا النظام على امتصاص الطاقة في

] . 4[ المجال غير المرن

W -الميت للمنشأ ونسبة ن الوزن ـــــــ الوزن الزلزالي الذي يتضم ].4[ مئوية من الحموالت الحية

T - الدور األساسي للبناء والذي يمكن حسابه بشكل تقريبي من ) :Aالطريقة ( العالقة

( 12 ) [ ]T C ht N=3

4

االرتفاع الكلي للبناء بالقدم - hN: هنا

Ct = 0.035 -أجل المنشآت الفوالذية ذات اإلطارات المقاومة للعزم من .

ناصر

156

Ct = 0.03 - للمنشآت البيتونية المسلحة ذات الهيكل اإلطاري المقاوم .للعزم

Ct = 0.020 - من أجل المنشآت األخرى .

الطريقة ( Rayleighيمكن تعيين الدور األساسي للمنشأ من عالقة ريليه B: (

( 13 )

∑

∑

=

== N

iii

N

iii

fg

WT

1

1

2

.

.2

δ

δπ

fi - المطبقة عند مستويات مختلفة من ( تمثل أي توزع للقوى الجانبيةوالمساوية بشكل تقريبي للنتائج المستوحاة من العالقة ) المنشأ

( 9 ).

Wi - الوزن الزلزالي العائد للمستوي i.

δI -اجمة عن القوى االنتقاالت الستاتيكية الجانبية النfi .

فيما يتعلق بتوزع القوة الجانبية فإن قوة القص القاعدية المحسوبة يتم توزيعها على مستويات البناء المختلفة تبعًا للعالقات ( 10 )بالصيغة

.( 9 ) و ( 8 ) و ( 7 )

: الطريقة الديناميكية - 4

للمنشأ ومن تأخذ الطرق الديناميكية بعين االعتبار الخواص الحرآية .خاللها يمكن حساب قوى المقطع والتشوهات تبعًا للزمن

تعتمد الطرق الديناميكية على حل جملة المعادالت التفاضلية :التالية التي تمثل معادلة الحرآة لجملة متعددة درجات الحرية

( 14 ) [ ]{ } [ ]{ } [ ]{ } ( ){ }tFUKUCUM =++ &&&

:حيث

] M [-ة الكتل ، مصفوف}U {- ، شعاع تسارع آتل المنشأ ]C [- مصفوفة التخامد

}U {- ، شعاع السرعة لمختلف الكتل ]K [- ، مصفوفة الصالبة }U {–االنتقاالت شعاع


157

}F(t) {- شعاع القوة المحرضة .

يمكن حل هذه المعادلة بالتكامل المباشر أو باستخدام إحداثيات هذه و) Time History(ليل نموذج التاريخ الزمني متعامدة أو وفق تح

.الطرق تتطلب تكامالت عددية مضنية

Response( سنعتمد في الدراسة على طريقة أطياف التجاوب Spectrum ] (5 6 ، [ حيث يعرف مخطط طيف االستجابة الزلزالي بأنه

دة المخطط الذي يبين االستجابة العظمى لجملة تمللك درجة حرية واحيتم إنشاء مخطط . عند تعرضها إلى تسارع أرضي ناتج عن هزة أرضية

mطيف االستجابة انطالقًا من معادلة الحرآة الديناميكية لجملة آتلتها . ذات درجة حرية واحدة تخضع لتسارع زلزالي معين

االنتقال المطلق ys(t) و m االنتقال النسبي للكتلة u(t)بفرض أن ( 14 )ألرض ، نكتب معادلة الحرآة استنادًا إلى لنقطة التثبيت با

:بالشكل

( 15 ) )(ymu(t)k(t)uc(t)um s t&&&&& −=++

:mنقسم طرفي العالقة على

( 16 ) )()()(2)( 2 tytututu s&&&&& −=++ ωξω

=ω: حيث km - التردد الطبيعي غير المتخامد للجملة

ξ ω= cm2 - نسبة التخامد الحرج .

000: بفرض أنه في لحظة البدء آانت ==uu& باالعتماد على تكامل ، :نكتب ) Duhamel,s integral( دوهاميل

( 17 ) ∫ −−= −−t

Dt

sD

dtSineytu0

)( )(1)( ττωω

τωξ&&

ω: في هذه العالقة ω ξD = −( )1 . التردد الطبيعي المتخامد - 2

نحصل على عالقة السرعة والتسارع باشتقاق معادلة االنتقال :بالنسبة للزمن

ناصر

158

∫ +−−= −−t

Dt dtCoseytu

0

)( )()()( ττωτ τωξ&&&

( 18 ) ∫ −−

+ −−t

Dts dtSine

y

0

)(

2)(

1

)(ττω

ξ

ξτ τωξ&&

+= ∫ −−t

Dt

s Coseyty0

)()(2)( ωτωξ τωξ&&&&

( 19 ) ∫ −−

−+ −−

t

Dts dtSine

y

0

)(

2

2

)(1

)21()(ττω

ξ

ξωτ τωξ&&

، ) 19قة عال( قوى العطالة ستكون متناسبة مع التسارع المطلق 17عالقة ( والقوى في العناصر ستكون متناسبة مع االنتقاالت النسبية

، أما قوى التخامد وفقًا لنظرية االحتكاك اللزج ستكون متناسبة مع ) .السرعة النسبية

( ξ << 1)نسبة التخامد عادة صغيرة من أجل الجمل اإلنشائية 1لذلك، 2 1 1 12 2− ≈ − ≈ξ ξ, ωD = ωن تيه الحالة نكتب العالق في هذ

:اآلتي الشكل ب ) 18 ، 19(

( 20 ) ∫ −−= −−t

Dt dtCoseytu

0

)( )()()( ττωτ τωξ&&&

( 21 ) ∫ −−=t

Dt

s Coseyty0

)()(2)( ωτωξ τωξ&&&&

أي طيف ، القيم المطلقة لالستجابة العظمى طيف القيمتعين : آاآلتي SA وطيف التسارع SV وطيف السرعة SDاالنتقال

( 22 ) maxmaxmax

)(,)(,)( tuStuStyS DVA === &&&

التفاعل المتبادل بين المنشأ وتربة التأسيس أثناء حدوث - 5 .الزلزال

من المعروف أن تأثير الزالزل على المنشآت يعتمد على خواصها .الديناميكية ويتعلق أيضًا بطبيعة تربة التأسيس والطبقات المجاورة لها


159

ار إمكانية الحرآة النسبية بين المنشأ والتربة ، لألخذ بعين االعتبتمثل التربة بمجموعة من النوابض التي تعمل على االنتقال أفقيًا و

تستند هذه النوابض على قاعدة صلبة تمثل . شاقوليًا وعلى الدوران أما تأثير الزالزل فيمثل عن . الطبقات الواقعة أسفل تربة التأسيس

.ى القاعدة الصلبة طريق حرآة مفروضة عل

:يمكن التمييز بين نوعين من النماذج

: نماذج مستوية -أ

يمثل األساس المنفرد بواسطة ثالثة نوابض واحد لالنتقال الرأسي وآخر لالنتقال األفقي ونابض للدوران، بينما يمثل األساس المستمر أو

قي الحصيرة بواسطة نابض لالنتقال الرأسي ونابض لالنتقال األفمتصلين بكل عقدة وهنا يمكن إهمال الدوران ألنه صعب الحدوث بسبب

.الشكل الهندسي للحصيرة الممتد سطحيًا

: نماذج فراغية -ب

يمثل األساس المنفرد بواسطة ستة نوابض، نابض لالنتقال الرأسي ونابضان لالنتقالين األفقيين ونابض للدوران حول آل من المحور الرأسي

نابض : وتمثل الحصيرة بواسطة ثالثة نوابض. ن األفقيينوالمحوري .لالنتقال الرأسي ونابضان لالنتقالين األفقيين

توجد عدة طرق لتقدير صالبة التربة منها طريقة توزع االجهادات التي يكون فيها الضغط على القاعدة محددًا بشكل خطي وطريقة

بة التأسيس آمجموعة التي تعتبر تر) طريقة فينكلر ( معامل الهبوط وطريقة معامل الصالدة التي تمثل تربة ،من النوابض متساوية الخواص

. التأسيس على أنها نصف فراغ متجانس ومرن

سنعتبر في دراستنا أن لتربة التأسيس سلوآًا مرنًا ولتحديد هذا ν وعامل بواسون Eعامل المرونة : السلوك يكفي معرفة خاصتين

اعتمادًا على ν و Eويجب تحديد . اب صالبة التربةوهما يسمحان بحسقياسات حقلية وتشبيه التربة بوسط مرن نصف منته، لذلك يمكن اختيار

حيث نصف قطر . العينات بشكل صفائح مستطيلة أو صفائح أسطوانية آبير بالنسبة لسماآتها ويطبق على العينة ضغط محوري موزع rالعينة

االنضغاطين المحوري والقطري يمكن حساب بانتظام وعن طريق قياس على Khو ) الرأسي ( على االنتقال المحوري Kvصالبة العينة

ناصر

160

هذه الصالبات آما و تحسب . على الدوران Kr و االنتقال القطري ] :3[ يلي

:الصالبة باالتجاه الرأسي

( 23 ) K Ev r=−2

1 2( )ν

:الصالبة باالتجاه األفقي

( 24 ) K Eh r=−

− +16 1

7 8 1( )

( ) ( )ν

ν ν

:الصالبة على الدوران

( 25 ) K Er r=−4

3 1 23

( )ν

يمكن تحديد صالبة تربة التأسيس باالعتماد على عامل باالست ] :3[ العالقات التالية باستخدام

:صالبة تربة التأسيس على االنتقال الشاقولي

( 26 ) Kv = bv S

:صالبة تربة التأسيس على االنتقال األفقي

( 27 ) Kh = bh S

:لتأسيس على الدوران صالبة تربة ا

( 28 ) Kr = br I

:حيث

S - ، مساحة مقطع العينة I - عزم العطالة حول محور الدوران . األفقي الموافق

bv و bh و br -باالست على االنتقال والدوران ت معامال .

التطبيق العملي - 6، جملته ية الالذقية مكون من عشرة طوابق وقبو مبنى مال- 1

) .1( اإلنشائية عبارة عن أعمدة وجدران قص آما هو وارد في الشكل

kg / m2 500: الحمولة الحية - . kg / m2 300: ، الحمولة الميتة

قيم المعامالت الزلزالية المعتمدة في الحل وفق الكود العربي - :السوري


161

Z = 0.4 I = 1.5 ،K = 1 ،S = 1.5 ، .

قيم المعامالت الزلزالية المعتمدة في الحل والخاصة بالكود - :األمريكي

Z = 0.4 I = 1.25 ،S = 1.5, Rwz = 9 , Rwx = 9 ,. مخطط انتقال المنشأ تحت تأثير الحموالت ) 2 ( يوضح الشكل

الزلزالية وفق اتجاهين متعامدين للمبنى

نتائج التحليل شبه الستاتيكي وفق الكود العربي مقارنة- ) :UBC- 94(السوري والكود األمريكي

: المنشأ موثوق عند مستوي سطح األرض -أ

ناصر

162

قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قيم دور ):1 ( الجدول رقم االهتزاز وقوة القص القاعدي

) UBC(الكود األمريكي الكود العربي السوري X Z X Z

االنتقال األعظمي

)Cm( 5.1 4.1 8.8 7.3

العزم األعظمي )t. m(

27.10 33.27 46.81 58.20

دور االهتزاز)Sec(

1.031 0.957 1.031 0.957

قوة القص القاعدي

)ton( 355.21 368.76 613.54 644.95

: مع األخذ بعين االعتبار االستناد المرن للبناء -ب

قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قيم دور ):2( الجدول رقم االهتزاز وقوة القص القاعدي

الكود العربي السوري

الكود األمريكي )UBC (

X Z X Z االنتقال األعظمي

)Cm( 6.2 5 10.5 8.5 العزم األعظمي

)t. m( 34.61 36.42 58.91 62.66 دور االهتزاز

)Sec( 1.126 1.055 1.126 1.055 قوة القص القاعدي

)ton( 398.05 411.17 677.48 707.43

: نتائج التحليل الديناميكي وفق الكود األمريكي -

تم الحساب الديناميكي باالعتماد على مخطط االستجابة المبين الذي تم استنباطه من مخطط طيف استجابة ( 3 )على الشكل

.0.2gنموذجي معد لقيمة تسارع أرضي مساوية


قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية وقوة القص ):3 ( الجدول رقم القاعدي

X Z االنتقال األعظمي

)Cm( 15.1 9.3


163


75.27 92.41

قوة القص القاعدي)ton(

827.86 1117.08

الهتزاز وفق الخمسة أنماط قيم التردد و دور ا):4 ( الجدول رقم األولى لالهتزاز

نمط االهتزاز (Mode)

التردد (Frequency)

Cycles / sec

(Period)الدور Sec

1 0.865 1.156 2 1.071 0.933 3 1.615 0.619 4 2.173 0.460 5 2.689 0.372

: مع األخذ بعين االعتبار التفاعل مع تربة التأسيس –ب

قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قيم دور االهتزاز ):5 ( الجدول رقم وقوة القص القاعدي


)Cm( 17.3 10.5


84.68 92.74


825.43 1084.83

قيم التردد و دور االهتزاز وفق الخمسة أنماط ):6( الجدول رقم لى لالهتزازاألو

نمط االهتزاز(Mode)

التردد (Frequency)

Cycles / sec


1 0.791 1.264 2 0.967 1.034 3 1.39 0.719 4 2.10 0.476 5 2.581 0.387

وقبو، الجملة اإلنشائية له عبارة مبنى مكون من اثني عشر طابقًا- 2 ) .4( عن أعمدة وجدران قص آما في الشكل

kg / m2 500: الحمولة الحية - . kg / m2 300: ، الحمولة الميتة

ناصر

164

قيم المعامالت الزلزالية المعتمدة في الحل وفق الكود العربي - :السوري

Z = 0.4 I = 1.5 , K = 1 , S = 1.5 , .

قيم المعامالت الزلزالية المعتمدة في الحل و الخاصة بالكود - :ي األمريك

Z = 0.4 I = 1.25 , S = 1.5, Rwz = 8 , Rwx = 8 ,.

ي وفق الكود ــــــمقارنة نتائج التحليل شبه الستاتيك ) :UBC - 94(ي السوري والكود األمريكي ـــــالعرب


ر قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قيم دو ): 7( الجدول رقم االهتزاز وقوة القص القاعدي

الكود األمريكي الكود العربي السوري)UBC (

X Z X Z االنتقال األعظمي

)Cm( 6.546 6.41 9.732 9.974 العزم األعظمي

)t. m( 24.296 31.76336.123 49.439

دور االهتزاز)Sec( 1.347 1.023 1.347 1.023 وة القص ق

القاعدي)ton(

540.891 450.981670.387805.24

: مع األخذ بعين االعتبار االستناد المرن للبناء -ب

قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قيم دور ):8 ( الجدول رقم االهتزاز وقوة القص القاعدي

) UBC(الكود األمريكي الكود العربي السوريX Z X Z

االنتقال األعظمي

)Cm(

7.519 7.244 11.02 11.1


25.297 34.435 37.068 52.763

دور االهتزاز)Sec(

1.47 1.124 1.47 1.124

قوة القص القاعدي

)ton(

462.263 528.263 677.361 809.847

: نتائج التحليل الديناميكي وفق الكود األمريكي -


165

لمبين تم الحساب الديناميكي باالعتماد على مخطط االستجابة ا الذي تم استنباطه من مخطط طيف استجابة ( 3 )على الشكل

) 5(ويوضح الشكل .0.2gنموذجي معد لقيمة تسارع أرضي مساوية .قيم االنتقاالت الستاتيكية والديناميكية


قص قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قوة ال):9 ( الجدول رقم القاعدي


)Cm( 16 15.8


59.531 70.748


1277.945 1195.745

ناصر

166

قيم التردد و دور االهتزاز وفق الخمسة أنماط ):10( الجدول رقم األولى لالهتزاز


(Frequency)التردد Cycles / sec


1 0.692 1.444 2 0.932 1.073 3 1.495 0.669 4 2.514 0.398 5 3.277 0.305

: مع األخذ بعين االعتبار التفاعل مع تربة التأسيس –ب

قيم االنتقاالت و العزوم األعظمية و قوة القص ):11 ( الجدول رقم القاعدي X Z

ظمياالنتقال األع)Cm(

17.4 17.9


58.912 76.872


1255.507 1184.272

قيم التردد و دور االهتزاز وفق الخمسة أنماط ):12( الجدول رقم األولى لالهتزاز


(Frequency)التردد Cycles / sec


1 0.649 1.542 2 0.862 1.159 3 1.224 0.817 4 2.396 0.417 5 3.129 0.319

: التوصيات - 7

إن سلوك المنشآت البيتونية المسلحة تحت تأثير الحموالت - 1الزلزالية معقد جدًا ويعتمد على تشوه العناصر اإلنشائية الحاملة حيث التشوه غير الكافي لعناصر البيتون المسلح يسبب جهودًا

و في مثل هذه الحاالت يتم تخفيض الحموالت . ية آبيرة محورالناجمة عن الزالزل بعدة إجراءات منها األخذ بعين االعتبار االستناد

.المرن للقواعد


167

في معظم األبنية تكون الصالبة باالتجاه القصير للمبنى أآبر منها - 2باالتجاه الطويل وهذا مناسب لمقاومة قوى الرياح بينما شدة القوى الزلزالية عمليًا واحدة في االتجاهين لذا يجب أن تملك

للبناء المعرض للزالزل مقاومة متماثلة تقريبًا في الجملة اإلنشائية . آافة االتجاهات

يجب أن تملك الطوابق األولى في األبنية المعرضة للزالزل صالبة - 3ناجمة عن شاقولية آافية ألنها ستقوم بنقل انتقاالت القواعد ال

الزلزال إلى الطوابق العليا وخالفًا لذلك ستحدث تصدعات آبيرة .وبالتالي انهيار للمبنى

من وجهة نظر التصميم الزلزالي باألبنية التي فيها ال ينصح- 4 وهذا لم ،مساحات الطوابق العليا أآبر من مساحات الطوابق الدنيا

. المقطع الشاقولييراع في تصميم مبنى المالية آما هو واضح منآما ال ينصح بزيادة آتلة المبنى السيما في الطوابق العليا ، آأن

.… نضع خزانات آبيرة مملوءة بالمياه أو قواطع ثقيلة

إن أخذ مرونة األساس بعين االعتبار في الدراسة الديناميكية – 5للمنشأ تؤدي إلى تزايد السهوم الجانبية و إلى تناقص قيم قوى

ويتضح ذلك من مقارنة نتائج ] 7[ القاعدي باالتجاهين القص ، 11الجداول ( التحليل الديناميكي التي تم التوصل إليها في البحث

9 ، 5 ، 3 . (

Comparison Of Seismic Analysis Results of Some Buildings Taking into Consideration the Flexibility of the Foundation Soil

Issam Nasser

Abstract : This research concerns with the method of structural analysis according to the

equivalent static lateral force method ، which is adopted by most international seismic codes including the Syrian Arabic code and American code (UBC - 94 ) ، and according to dynamic method, using response spectrum .

This research includes simplified study of the soil – structure interaction . The study represents the foundation soil as a group of springs , which subjected to the

ناصر

168

horizontal , vertical , and the rotational of displacements . The stiffnesses of these springs were defined by the Balast,s model .

This paper gives numerical application on the Finance Building and a commercial building in Lattakia . This was done by studying the mathematical models using the engineering Software program Staad III .

The research includes a comparison of static and dynamic analysis results in two cases :

1 - considering the structure as fixed at the level of ground surface .

2 - by taking into consideration the interactive effect between structure and the foundation soil .

In addition, some suggestions are made concerning the safety of the structures subjected to

seismic effects .

المصادر والمراجع – 8

المراجع العربية

المنشآت بالخرسانة الكود العربي السوري لتصميم وتنفيذ ، منشورات نقابة المهندسين السوريين ، دمشق- ،المسلحة

1995.

، أساسيات علوم الزالزل والهندسة الزلزالية -ايلوش ، نزيه ،. د .1996.الطبعة األولى ، دمشق

، تصميم منشآت مقاومة للزالزل - 1994محمود ، منذر ، . د .1994 الطبعة األولى ، الالذقية

لمراجع العربيةا

4- Mario Paz . International handbook of earthquake engineering , U.S.A . 1994.

5- Gupta, A. K. Response spectrum method in seismic analysis and design of structures .Boston , MA 1990.

6- Bryan S.S. , Alex C. Tall building structures : Analysis and Design , New York 1991.

Sivakumaran, K. S , Balendra, T. Seismic analysis asymmetric multistorey buildings including foundation interaction and p-∆ effects . Engng struct. vol . 16(8) (1994) 609- 625.


169

ذقيةمبنى مالية الال) : 1(الشكل

a – ، مسقط معماري b – ، مقطع شاقولي c – الجملة اإلنشائية الحاملة في حالة االستناد المرن للقاعدة

ناصر

170

ةمخطط االنتقاالت األفقي ) : 2(الشكل

باتجاهين متعامدين لمبنى المالية

a- االنتقال باتجاه X ، b- االنتقال باتجاه Y

%10نسبة تخامد لطيف االستجابة مخطط ) : 3( الشكل


171

مبنى تجاري ) : 4( الشكل

a – ، مسقط معماري b – مقطع شاقولي

ناصر

172

للمبنى Xمخطط االنتقاالت األفقية باتجاه ) : 5( الشكل التجاري


173

a -،االنتقال وفق الحل الستاتيكي ، b –الناجم عن الحل االنتقال الديناميكي

ﺔﻧرﺎﻘﻣyulibrary.tripod.com/esamali.pdf11 ﺪﻠﺠﻤﻟا...

Documents