اهداف لرزه‌ای استاندارد۲۸۰۰

۲-۱- ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد

دو دسته کلی برای این ساختمانها تعریف شده اند.

۱) ساختمانهای ضروری:
یک دسته از ساختمان‌ها باید در هنگام زلزله کاملاً سالم باقی بمانند، زیرا آسیب دیدن آن‌ها می‌تواند روند نجات افراد را متوقف کرده و موجب افزایش تلفات شود. این دسته در آییننامه به‌عنوان ساختمان‌های ضروری تعریف شده است.

ساختمان‌هایی مانند ایستگاه آتشنشانی، مراکز رادیو و تلویزیون و بیمارستان‌ها به‌عنوان مثال ذکر شده‌اند، اما هر ساختمانی که در آیین نامه نامی از آن برده نشده ولی به قضاوت طراح، در هنگام زلزله ضروری تلقی شود، در این گروه قرار می‌گیرد.

توجه داشته باشید که آیین نامه‌ها حداقل مقررات را در نظر می‌گیرند، قضاوت مهندسی شما در این شرایط اهمیت ویژه‌ای دارد.

۲) ساختمانهای خطرزا:
هر ساختمانی که در اثر تخریب باعث انتشار مواد سمی در محیط شود، خطرزامحسوب می‌شود.

۲-۲- ساختمانهای با اهمیت زیاد

سه دسته کلی برای این ساختمان‌ها وجود دارد:

دسته اول: ساختمان‌هایی که محل تجمع افراد هستند.

دسته دوم: ساختمان‌هایی که تخریب آن‌ها باعث از دست رفتن ثروت ملی یا اسناد مهم شود، مانند موزه‌ها.

دسته سوم: ساختمان‌ها و تأسیساتی که خرابی آن‌ها موجب آلودگی محیط زیست یا آتش‌سوزی وسیع شود.

نکته مهم: ساختمان‌هایی با ارتفاع بیش از ۵۰ متر یا تعداد طبقات بیشتر از ۱۵ طبقه از تراز پایه، ساختمان با اهمیت زیادمحسوب می‌شوند.

۲-۳- ساختمانهای با اهمیت متوسط

هر ساختمانی که در گروه‌های دیگر قرار نگیرد، در این دسته محسوب می‌شود؛ مانند ساختمان‌های مسکونی، صنعتی، اداری و تجاری.

۲-۴- ساختمان های با اهمیت کم

در اینجا هم دو دسته کلی وجود دارد:

• دسته اول: هر ساختمانی که احتمال بروز تلفات انسانی در آن کم است، مانند سالن‌های کشاورزی.
• دسته دوم: ساختمان‌هایی که مدت بهره‌برداری آن‌ها کمتر از ۲ سال باشد.

برای درک بهتر موضوع، پیشنهاد می‌کنیم این طبقه‌بندی کلی را مشاهده کنید.

شکل ۱ – گروه بندی ساختمان ها از لحاظ اهمیت

۳-۱- زلزله بیشینه موردنظر (Maximum considered earthquake)

این زلزله شدیدترین زلزله‌ای است که آیین‌نامه در نظر می‌گیرد. دوره بازگشت آن ۲۴۷۵ سال است و احتمال رخداد آن کم است.

حالا بیایید احتمال وقوع این زلزله در طول عمر مفید یک سازه را به دست آوریم. عمر مفید سازه‌هایی که بر اساس آیین‌نامه‌ها طراحی می‌شوند، ۵۰ سال است. طبق رابطه زیر می‌توانیم این احتمال را محاسبه کنیم:

P = 1 – e^-t/T
در این رابطه، P مقدار احتمال، e عدد نپر، t طول عمر سازه و T دوره بازگشت زلزله است.

P = 1 – e^{-۵۰/۲۴۷۵} = 0.۰۲
یعنی احتمال این که این زلزله در طول عمر مفید یک سازه رخ دهد، حدود ۲ درصد است.

سوال: چرا آیین‌نامه، زلزله‌هایی را که احتمال وقوع آن‌ها کم است، جزو زلزله‌های مبنای طراحی در نظر می‌گیرد؟
جواب: درست است که احتمال رخداد آن در طول عمر مفید یک سازه کم است، اما این زلزله بسیار شدید بوده و به همین دلیل، آیین‌نامه آن را جزو زلزله‌های مبنای طراحی در نظر گرفته است.

۳-۲- زلزله طرح

در ویرایش جدید این آیین‌نامه، متأسفانه تعریف دقیقی از زلزله طرح ارائه نشده است. اما طبق ویرایش چهارم استاندارد ۲۸۰۰، دوره بازگشت این زلزله ۴۷۵ سال و احتمال وقوع آن در ۵۰ سال، برابر با ۱۰ درصد است. با توجه به نکاتی که پیشتر اشاره کردیم، این زلزله شدت کمتری نسبت به زلزله‌های شدیدتر دارد. تعریفی که از این زلزله در ویرایش پنجم استاندارد ۲۸۰۰ آمده است، مطابق زیر است.

۳-۳- زلزله بهره برداری

در این مورد نیز، متأسفانه ویرایش جدید ۲۸۰۰ تعریف مشخصی ارائه نکرده است. اما طبق ویرایش چهارم، دوره بازگشت این زلزله ۱۰ سال و احتمال وقوع آن در ۵۰ سال، برابر با ۵/۹۹ درصد است. بنابراین، این زلزله ضعیف‌ترین زلزله‌ای است که آیین‌نامه در نظر می‌گیرد. تعریف این زلزله در ویرایش جدید استاندارد ۲۸۰۰ این‌چنین است.

۴-۱- سطح عملکرد قابلیت استفاده بیوقفه (Immediate Occupancy -IO)

میزان خرابی در این سطح بسیار محدود و کم است. (هرچند احتمال خرابی جزئی وجود دارد); بهره‌برداری بی‌وقفه از ساختمان امکان‌پذیر خواهد بود.

۴-۲- سطح عملکرد خرابی محدود

آسیب‌ها محدود هستند و با انجام مرمت، سازه دوباره قابل‌استفاده خواهد بود.

۴-۳- سطح عملکرد ایمنی جانی (Life Safety -LS)

آسیب سازهای و غیرسازه‌ای نسبتاً زیاد است، اما سازه فرونمی‌ریزد و جان ساکنان حفظ می‌شود. پس از زلزله، بهره‌برداری فوری ممکن نیست و ساختمان نیازمند تعمیرات اساسی است.

۴-۴- سطح عملکرد ایمنی جانی محدود

آسیب وارده بیشتر از سطح عملکرد قبلی است.

۴-۵- سطح عملکرد آستانه فروریزش (Collapse Prevention -CP)

خرابی سازه‌ای گسترده است، اما پایداری کلی سازه حفظ‌شده و به‌طور کامل فرونمی‌ریزد. در این سطح، ساختمان در آستانه ناپایداری قرار دارد و ممکن است پس از زلزله غیرقابل تعمیر باشد، اما هدف اصلی آن جلوگیری از فروریزش ناگهانی و حفظ جان ساکنان تا زمان تخلیه است.

سطوح عملکرد ۲ و ۴ در استاندارد ۲۸۰۰ با استاندارد ASCE متفاوت هستند و این دو سطح عملکرد در ASCE تعریف نشده‌اند.

در تصویر بعدی، سطوح عملکردی تعریف‌شده در استاندارد ۲۸۰۰ خلاصه شده است.

شکل ۲ – سطوح عملکردی تعریف شده در استاندارد ۲۸۰۰