• خدماتی

نواحی حفاظت شده در ساختمانهای فولادی

در آیین نامه AISC 341 اصطلاحی به نام ناحیه حفاظت شده (Protected Zone) تعریف شده است، که به محدوده ای از المانهای سازه ای اطلاق می گردد که تحت تاثیر زمین لرزه های بزرگ می توانند متحمل تغییر شکلهای غیر الاستیک قابل توجه شوند و این قسمتها نمی بایست برای هیچ نوع عمل ساخت و نصب عناصر سازه مورد استفاده قرار گیرند. AISC 341 این نواحی حفاظت شده را برای انواع سیستمهای لزه ای مقاوم در برابرزلزله تعیین کرده است.

برای نمونه قابهای خمشی ویژه فولادی به گونه ای طراحی می شوند که عمده رفتار غیر الاستیک آنها در تیرها و در نزدیکی یا داخل اتصالات تیر به ستون بوجود آید. در بسیاری از موارد این رفتار غیر الاستیک می تواند در فاصله ای تقریبا برابر عمق تیر یا کمی بیشتر، از وجه ستون متمرکز شود.

نظر به امکان بوجود آمدن کرنشهای غیرالاستیک بزرگ در این نواحی، هر گونه ناپیوستگی مصالح فولادی تیرمی تواند نقطه آغاز شکست این مفاصل پلاستیک باشد. جهت جلوگیری از بوجود آمدن چنین آسیبهایی، AISC 341 الزام می دارد که از هر گونه ناپیوستگی در این نواحی تا حد ممکن احتراز شود. ناپیوستگی های ذکر شده توسط AISC 341 در قسمت ۷.۴ بیان شده اند. به عنوان مثال ناحیه حفاظت شده یک تیر با مقطع کاهش یافته RBS را در شکل زیر ملاحظه می نمایید

یکی از عدم پیوستگیهایی که AISC 341 به آن اشاره می کند اتصال دهنده های برشی است، مانند همان گلمیخ هایی که برای دالهای کامپوزیتی بکار میروند. در آزمایشات مختلف شکست این اتصال دهنده های برشی که دال بتنی و عرشه فولادی را به تیر قاب خمشی فولادی ارتباط می دهد مشاهده شده است. دراین قسمت استفاده از اتصال دهنده ها و جوشهای با مقاومت بالاتر برای رفتار کامپوزیتی دال می تواند قابل قبول باشد.

ACI 341 الزام می دارد که موقعیت و ابعاد تمامی قسمتهای محافظت شده می بایست بر روی نقشه های سازه ای، ساخت و اجرا مشخص شوند.

نمونه یک اتصال اشتباه در ناحیه محافظت شده تیر در شکل زیر مشاهده می شود. البته مهندسان حرفه ای اشاره می نمایند که مشخص نمودن ناحیه حفاظت شده بر روی تیرها و جلوگیری از نصب هر گونه اتصالات و نگه دارنده ها برای تاسیسات مکانیکی، برقی و… می تواند به عنوان یک چالش در اغلب کارگاه های ساختمانی مطرح باشد. یکی از راه حلهای پیشنهادی برگزاری جلسه های قبل از ساخت با پیمانکار عمومی سازه برای تاکید بر اهمیت این نقاط است تا با استفاده از تدابیر مناسب از هر گونه اتصال در این نواحی جلوگیری شود.