تاثیر تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسطح

"تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح"

ظرفیت برشی پیش بینی شده از تیرهای بتن مسلح موجود یک موضوع مهمی است که لازم است به تفصیل بیشتری ذکر شود. توجه در خصوص اینکه آیا کد ارزیابی پل جاری برای انگلستان خیلی محافظه کارانه است هنگامی که مقاومت برش تیرهای بتن موجود ارزیابی می گردد که حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای از فولاد می باشد در طی ارزیابی نا دیده گرفته می شود. این مقاله به تاثیرات سودمند چنین فولاد تراکمی ای بر روی استحکام برش تیرهای بتن مسلح توجه دارد. نتایج بررسی آزمایشگاهی با پیش بینی های کد جاری برای استحکام برش تیرهایی مقایسه می شوند که فرض می شوند صرفاً حاوی فولاد کشش می باشد. فشردگی های بعدی با یک راه حل پلاستیسیته حدّ بالایی انجام می شوند که قادر است تمام تقویت فولاد را در یک تیر بتن در نظر بگیرد. دلایل متعددی وجود دارند که چرا پل ها مخازن پنهان استحکام را، نشان می دهند و عمل غشاء فشاری احتمالاً از همه مهمتر است. با این حال، دلایلی از قبیل حضور فولاد فشاری به استحکام پنهان کمک می کند طوری که تحقیق از این نوع، برای ارزیابی درست و انجام پیش بینی های استحکام لازم است. و نشان داده می شود که حضور فولاد با فشردگی زیاد دارای تاثیر چشمگیری بر روی ظرفیت تیرهای پل بتن مسلح است که دارای تقویت نهایی برش می باشد.
نمادها(نمادگذاری):
Abs مساحت فولاد تحتانی در تیر d عمق موثر تیر
Ats مساحت فولاد فوقانی در تیر a طول دهانه برش
D نرخ پراکندگی یا پراکنش انرژی در واحد حجم
bs d فاصله از نقطه دوران تا فولاد کف(تحتانی)
ts d فاصله از نقطه دوران تا فولاد سر(فوقانی)
ED نرخ پراکنش انرژی کل در سیستم
EDc پراکنش انرژی ناشی از بتن (صرفاً)
EDci پراکنش انرژی ناشی از بتن در هر نقطه در امتداد خط ناپیوستگی
EDs پراکنش انرژی ناشی از فولاد (صرفاً)
fc استحکام فشاری موثر بتن ( ( fc=yfcu fcn استحکام مکعب فشاری بتن
ft استحکام کشش بتن
fy استحکام تسلیم فولاد
Pهر بار بکار رفته (N )
aزاویه بین جهت i و خط ناپیوستگی
بردار جابجایی نسبی در عرض یک خط ناپیوستگی
iبردار جابجایی نسبی در هر نقطه در امتداد یک خط از ناپیوستگی
IPفاصله از خط دوران تا بار نقطه اول(mm)
Lstirrap طول دهانه برش که بر روی آن رکاب ها(Stirrups) بطور موثر لنگر می شوند.
nتعداد رکاب هایی که ناپیوستگی مفروض را قطع می کند
Uجابجایی افقی نمادی از بخش صلب
WDکار خارجی کل انجام شده بر روی سیستم
Xعمق تا محور خنثی بصورت یک تناسب از d
aزاویهبین  و خط ناپیوستگی
دوران بفش صلب
زاویه داخلی اصطحکاک برای بتن
Vضریب تاثیر برای بتن
PS درصد فولاد طولی در تیر
Psv درصد فولاد رکاب (Stirrup)در تیر

مقدّمه:
به دلیل افزایش ترافیک و وزن بالاتر کامیونها،هر پل ای در انگلستان از لحاظ استحکام برش و انعطاف پذیری اش ،بصورت بخشی از برنامه ارزیابی پل انگلستان مورد ارزیابی قرار می گیرد. موسسهبزرگراه ها،ناحیه(مساحت) ای از بتن را تعریف کرده است. موسوم به ارزیابی استحکام برش تیرهای پل بتن، که حاوی مقادیر قابل توجهی از فولاد (متراکم) است. راهنمای ارزیابی پل انگلیسی BD 44/95 حضور فولاد(متراکم) فوقانی را نادیده می گیرد هنگامی که استحکام برشی یک تیر بتن مسلح را پیش بینی می نماید این موارد در طی یک فرآیند طراحی قابل بررسی می باشند.با این حال، ارزیابی فعلی با استفاده از نظریه الاستیک یک درک محافظه کارانه از استحکام یک پل بتن موجود را ارائه می کند اکثر پل های بتنی موجود دارای مقادیر کافی از فولاد برای ایجاد یک قفسه برای ساختمان Stirrup هستند. اما این فولاد(ثانویه)در طی ارزیابی نادیده گرفته میشود.این امر منجر به ترمیز غیرضروری شده و از لحاظ بالقوه برای جامعه در طی ارزیابی یک پل موجود،گران قیمت است.
کار زیادی برای چندین دهه به صورت ضرایب گوناگون انجام شده است که بر روی استحکام برشی تیرهای بتن تاثیر می گذارد(استحکام بتن،درصد تقویت کششی،درصد تقویت Itirrup ).
با این حال، کار کمی برای تعیین تاثیرات فولاد بر استحکام برشی تیرهای بتن انجام شده است کانینر و گروه محققان تمام فولاد را در تحلیل های خودشان با توسعه نظریه میدان فشرده انجام داده اند.
آنها متوجه شده انداستحکام فشار بتن در ارتباط با پهنا و تعداد ترک های کششی از بین میرود که موازی با تنش فشاری می باشد . Kemp وalsafi استفاده از راه حل پلاستیک ـ صلب مرز بالایی را پیشنهاد کردند که توسط نیلسن و براستروپ بدست آمد. امّا از یک روش دیگر استفاده کرد که پیشنهاد می کند که: دوران های بلوک های صلب در نقص برشی رخ می دهد شبیه به روش توسعه یافته توسط Ibell I .
روش پلاستیسیته مرز بالایی ، ارتباط خوب با نتایج آزمایش را فراهم می کند، هنگامی که ضریب تاثیر صحیح برای بتن انتخاب می شود .
Hamadi وRegan بیان کرده اند که منطقه فشردگی در تیر های بتن تا 40 % مقاومت برش کل را فراهم می نماید. بنابراین:شخص انتظار دارد که از تاثیرات سودمند بهره ببرد. با این حال،این امر در تحلیل آنها نادیده گرفته شد. تایلور انتقال نیرو را در ترک ها مطالعه کرد و پیشنهاد کرد که مقاومت برشی یک تیر توسط سه مولفه شکل گرفت:
عمل (dowel )،اصطحکاک ترک و برش منطقه فشاری. برش منطقه فشاری 20 الی %40 مقاومت برشی است. Anderson و Ramiret نشان دادند که فولاد top بالایی در معرض خمیدگی (buckling ) در غیاب رکاب (stirrups ) می باشد اما مجدداً این امر در تحلیل نادیده گرفته شد. Wilby نتیجه گرفت که وقتی میله های تقویت کننده در مناطق فشردگی از تیر های مستطیلی لحاظ شدند که بطور ناکافی با stirrup ها دوباره کرنش دار شدند، خمیدگی تمایل دارد تا رخ دهد.
Regan یک بررسی جامع انجام داد که نشان می دهد که آنالوژی فرپای Morsch 45 چگونه توسط محققان گوناگون در بررسی رفتار برشی در بتن توسعه یافته و تمام تاثیرات فولاد بالایی نادیده گرفته شد. روشهای تحلیلی بکار رفته برای ارزیابی برش پله های بتن باید واقع بینانه و دقیق باشد شاید استفاده از یک روش پلاستیسیته ارزیابی مناسب باشد نظریه توسط Ibell توسعه می یابد و رفتار واقعی پل را در هنگام فروریزش با نتایج خوب نشان می دهد. یک مدل پلاستیسیته مرز بالایی در اینجا پذیرفته می شود و سعی دارد نشان دهد که حضور تقویت در تیرهای بتن تاثیر چشمگیر بر روی استحکام برش تیر دارد. با بررسی انواع فولاد و برش ها، اعتبار پیش بینی های نظریه پلاستیسیته شرح داده شد.
یافته های مفیدی بدست آمدندو تاثیرات فولاد بررسی شد،و پل ها ارزیابی شدند.
نظریه پلاستیسیته مرز بالایی ـ مفروضات تحلیلی مقدماتی:
فرض شد که a در مدل ازکارافتادگی برخورد پلاستیک رخ دهد و استحکام کامل موجود باشد، فقط ناحیه پلاستیک از رفتار تغییر شکل در نظر است. تغییر شکل الاستیک کم می باشد و نادیده گرفته می شود
(b) معیار کرامب ـ موهر اصلاح شده با برش کششی غیر صفر برای بتن در نظر می باشد.زاویه داخلی اصطحکاک  برای تمام ترکیبات تنشی°37 است.
(C) میله های فولاد نیروهای تنش محوری دارند و هر تاثیر dowel نادیده گرفته میشود.
(d) به ضریب V برای استحکام فشردگی بتن بکار می رود.
برنامهآزمایش:
چهار تیر بررسی گردید هر کدام دارای کمیت های گوناگون تقویت کف،پایین و برش بودند. یک آزمایش چهار نقطه ای بر روی هر کدام از تیر ها انجام گرفت . شکل 5 ابعاد نمونه های تیر را نشان می دهد. حداکثر بار مورد نیاز برای تمام آزمایشات با استفاده از یک سیستم بار گذاری کف افقی بدست آمد ( شکل 6 ) .
دو بلوک الوار نمونه را پشتیبانی ( تکیه گاه ) کردند و دو ورق P T FE ( برای حداقل سازی اصطکاک ) ، برای رابط های فصل مشترک ها ، تکیه گاه استفاده شدند. بیست های تکیه گاه در داخل ریل ها بر روی کف ،ثابت شدند که یک متر فاصله داشتند بار بکار رفته توسط دیوار قوی مقاوم شد.
یک جک هیدرولیک برای بکارگیری بار به ( تیر انتقال) استفاده شد که دو بار نقطه ای مورد نیاز برای تیر را انتقال داد. بارهای ( نقطه ای ) و تکیه گاه ها از طریق یاتاقان های صفحه فولادی به ابعاد100( 100 ( 25 mm بدست آمدند بالشتک های لاستیکی نیز بین یاتاقان های صفحه و بتن قرار گرفتند، تا بار را به طور یکنواخت در سطح تیر توزیع کنند. زیرا بطور کامل هموار نبود . همچنین، این بالشتک های لاستیکی اجازه حرکت جانبی ، و جلوگیری از تاثیرات غشاء را داد. شکل 7 یک راه اندازی دستگاه آزمایش را نشان می دهد .
نمونه های آزمایش:
تمام تیرها دارای سطح مقطع کلی یکسان بودند. تقویت فولاد کشش طولی در تیرهای دو نمونه اول شامل، میله های با استحکام زیاد T16 بودند اولین تیر حاوی فولاد کف و دومین تیر حاوی،فولاد بالا و پایین برابر (2 . 30 % ) بود. سومین نمونه حاوی دو میله T16 برای فولاد پایین با سیم های فولاد ملایم 3 mm برای فولاد فشاری بود . این امر برای ایجاد یک قفسه برای فولاد S tirrup برش بود و حضور فولاد بالایی در این نمونه می تواند ناچیز فرض شود . Stirrup ها شامل سیم فولادی ملایم 3 mm بودند و در فاصله 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر ،با Stirrup های اضافی بود که در هر سر تیر قرار داشت تا از خرابی احتمالی جلوگیری کند.
نمونه چهارم حاوی دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد کف و دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد بالایی بود. Stirrup ها حاوی سیم فولاد ملایم 3 mm بود و در فاصله 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر قرار داشت . مجدداً ،Stirrup های اضافی در انتهای هر تیر قرار داشت تا از خرابی جلوگیری گردد. شکل 8 جزئیات تقویت را برای چهار آزمایش نشان می دهد. دامنه لازم برای استحکام فشاری مکعب بتن 4 0 _ 5 0
mpa بود که بطور ایده آل به Sompa نزدیکتر است زیرا اکثریت پل های موجود دارای استحکام بتن در این محدوده است . مخلوط طراحی شده و بکار رفته به شرح زیر بود: ( بصورت تناسبی از مقدار سیمان به ازای وزن ): نتایج و بحث آزمایش
آزمایش 1 :
ترک های انعطافی آغاز شد تا در امتداد کف تیر در بار بکار رفته کلی از I SKN ظاهر گردد. تحت بار KN 45 ، ترک های برشی آغاز شد تا در دهانه های برش شکل بگیرد. بار تا KN 53 ، افزایش یافت، تا اینکه خرابی برش رخ داد. هشدار خیلی کوچک قبل از فروپاشی کل، داده شد که خیلی بود و یک صدای بلند و تیز تولید گردید. نمونه های از کار افتاده علائم حرکت جسم صلب را نشان داد. همانطور که در شکل 9 می توان ملاحظه کرد خرابی سنگر کردن نهایی نیز پس از رسیدن به بار اوج رخ داد، که به سبب ترک در امتداد خط تقویت تا انتهای تیر بود. بار پس مانده توسط تیر ، هنگامی که تیر شکسته شد رخ داد که فقدان چکش خواری را نشان می دهد. این بار باقیمانده KN 9.8 بود بنابراین ،بار باقیمانده در از کارافتادگی فقط 20 % بار اوج بود . طرح خمیدگی بار برای آزمایش 1 در شکل 10 دیده می شود.
آزمایش 2:
ترک های انعطافی مجدداً در امتداد کف تیر تحت بار بکار رفته ISKN ظاهر گردید. جهت ترک ها مشابه با جهت آنها در آزمایش 1 بود. ترک های برشی، که شبیه به موارد پیش آمده در آزمایش 1 بود. تحت بار KN 40 مشهود گردید ( شکل 1 ). خرابی، که در بار KN 50 رخ داد، تردی کمتری داشت و بیش از مورد در آزمایش 1 کنترل شد. یک ناپیوستگی برشی سوم و دوم در محدوده دهانه برشی در طی خرابی نهایی طبق شکل 11 ملاحظه گردید. چون فولاد بالایی در تحت فشردگی قرار گرفت، تمایل به خمیدگی تحت بار از کارافتادگی بکار رفته قرار گرفت که به سبب فقدان Stirrup ها بود. این امر توسط آندرسن و رامیرز بحث شده است. لذا، یک تمایل برای بتن برای فشرده شدن به طرف خارج و بالا در سر تیر وجود دارد، که باعث تشکیل ترک در امتداد خط تقویت ( فشردگی) بالایی تیر می شود این مکانیزم فروپاشی مقداری چکش خواری را به آزمایش 2 اضافه کرد و الگوی ناپیوستگی را تا حدی تغییر داد.
( شکل 9 و 11 ) .
آزمایش 3:
ترک های انعطاف پذیر در کف تیر در یک نیروی KN 20 ظاهر گردید. ترک ها بطور قابل توجهی عمیق تر از آزمایش های قبلی بود که به دلیل حضور تقویت Stirrup است . این ترک ها بطرف بالای نمونه تحت بار گذاری زیاد، منتشر گردید و در سراسر تیر نسبتاً متقارن بودند. ( شکل 12 ) که نشان دهنده رفتار چکش خوار است. ترک های برشی پس از یک بار KN 55 ظاهر گردید و از تکیه گاه ها تا بارهای نقطه ظاهر شد هنگامی که بار تا KN 60 زیاد شد ( شکل 12 )، تیر تا خرابی در KN 95 بارگذاری گردید . تیر چکش خواری زیادی را نمایش داد ( در طرح خمیدگی برای این آزمایش در شکل 13 ملاحظه می شود ). با بار به تدریج به یک KN 84 کاهش می یابد. یک ترک برشی بزرگ تحت یک بار KN 60 و ناپیوستگی در امتداد این ترک
در بار شکستگی KN 95 رخ داد. حضور Stirrup ها بتن را محدود کرد و اجازه داد که یک خرابی کنترل شده و چکش خوار از نمونه پیش آید. خمیدگی ها از نوع متقارن بود.
آزمایش 4 :
استحکام بتن برای چهار نمونه کمتر از نمونه 3 بود این تیر همان ویژگی در آزمایش 3 را نشان داد. و ترک های انعطاف پذیر پس از یک نیروی KN 20 ظاهر گردید. مجدداً این ترک ها تیز بودند . تیر، ترک خوردن متقارن را بار دیگر نشان داد. ترک های برشی پس از KN 45 در هر دو انتهای نمونه ظاهر گردید و این امر تحت بارگذاری زیاد انتشار یافت ( شکل 14 ).
تیر سپس تا از کارافتادگی در KN 96 بارگیری شد. تیر رفتار چکش خوار را نمایش داد که مشابه با نمونه 3 بود . از جدول 1 ، مقایسه نمونه های 1 و 2 بنظر می رسد که هیچ استفاده ای از حضور فولاد بالایی بدون Stirrup های برشی بدست نیامد. با این حال، از مقایسه 3 و 4 ، فواید بسیاری بنظر می رسد که از حضور فولاد بالایی ، با حضور Stirrup ها بدست آید. این امر ممکن است لحاظ شود زیرا، اگر چه توانایی های شکست تا حدّی مشابه هستند، استحکام های بتن نمونه ها بطور فاحشی تفاوت دارند.
مقایسه بین پیش بینی های پلاستیسیته و نتایج آزمایش :
جدول 2 یک سری نتایج را برای هر نمونه نشان می دهد. مقدار در پرانتز تفاوت درصد بین نتایج آزمایش واقعی و پیش بینی شده را نشان می دهد.
آزمایش 1 :
B D 44 / 95 و نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی با دقت ظرفیت بار شکست آزمایش 1 را نشان می دهد. پیش بینی از کد کمی دقیق تر از نظریه پلاستیسیته است . اما، آنها هر ارزیابی خوبی از ظرفیت بارگذاری از یک تیر حاوی فولاد کششی را می دهند. یک دلیل احتمالی برای پیش بینی کمتر، از نظریه پلاستیسیته آن است : که متکی بر چکش خواری کامل است. در حالیکه یک تیر بدون تقویت S tirrup ، مانند مورد در آزمایش 1 ، که مستعد به خرابی ترد است.

آزمایش 2 :
پیش بینی کد بسیار دقیق است و یک برآورد عدد 2 . 5 % از بازار خرابی واقعی را می دهد. نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی، یک بار خرابی پیش بینی شده 2 4 % را بالاتر از نتیجه آزمایش واقعی را می دهد. دلیل اصلی برای این امر آن است که فولاد فوقانی مستعد به خمیدگی در غیاب تقویت Stirrup می باشد.
نظریه پلاستیسیته برای این امر در نظر گرفته شده و ظرفیت تیر را برآورد بیش از حدّ می کند، کد تیر برای خمیدگی در فولاد بالابب به حساب نمی آید، زیرا حضور آن را بطور کامل نادیده می گیرد هنگامی که استحکام برشی تیر ارزیابی می گردد.
آزمایش 3 :
BD 44 / 95 ظرفیت بار را به اندازه 15 % نظریه پلاستیسیته حدّ پایینی برآورد می کند که یک مقدار قابل قبول و دقیق تری از ظرفیت تیر را با یک مقدار برآورد شده 5% فراهم می کند.
آزمایش 4 :
ظرفیت پیش بینی شده آزمایش 4 توسط کد ( 22 % ) برآورد می شود و نظریه پلاستیسیته حدّ پایینی یک مقدار دقیق از بار نهایی، تیر را در شکست برشی ارائه می کند ( برآورد 3 % ) . اگر فولاد بالایی به حساب آید، پراکندگی انرژی افزایش می یابد. که ناشی از فولاد طولی است و نظریه پلاستیسیته یک بار شکست برشی پیش بینی شده را برای نمونه می دهد. اگر چه نتایج برای آزمایش های 3 و 4 خیلی مشابه هستند ، استحکام بتن برای هر نمونه متفاوت است. ( شکل در پرانتزها در جدول 2 ).
بحث پیش بینی های نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی:
از نتایج حاصل در جدول 2 ، نظریه پلاستیسیته یک ارزیابی دقیق از یک بار خرابی برشی تیر را با حضور S tirrup ها ، می دهد و اعتماد را به پیش بینی های شکل 4 اضافه می کند. برعکس، در غیاب S tirrup ها، پیش بینی های واقع در شکل 4 گمراه کننده هستند. در حقیقت، هیچ ظرفیت برشی اضافی ای از حضور تقویت فشردگی بدست نمی آید. هنگامی که هیچ S tirrup ای موجود نباشد.
این امر ناشی از خمیدگی ( خم شدن، تا شدن ) بارهای فشاری است . و معلوم نمی باشد که آیا این امر در لوح ( شمش ) ها ، درست باشد یا خیر. جایی که تقویت مورب و طبیعت کرنش ساده از لوح ها ممکن است به جلوگیری از خم شدن این میله ها کمک کند و اجازه توانایی های برشی افزایش یافته را میدهد.( حتی در غیاب Stirrup ها). تحقیق در داخل این امر برای لوح ها ضروری است. با این حال، در حضور Stirrup ها، در یک تیر ، خمیدگی جلوگیری می شود و پیش بینی های طرح شده در شکل 4 برای این مورد بنظر می رسد. برای فولاد Stirrup برشی 0.19% تایید شده باشد. بنابراین، یک افزایش در ظرفیت برشی تا حدود 1 5 % ممکن است در تیرهای بتن درجه C 50 انتظار برود که حاوی حداقل Stirrup ها، ( 0.20 % ) و کمیت های ضروری تقویت فشردگی بالایی می باشد. به دلیل تفاوت در استحکام بتن در نمونه های 3 و 4 ، نتیجه گرفته می شود که نظریه پلاستیسیته بتواند برای برون یابی نتایج، برای استحکام های بتن متفاوت، برای نمونه ها با فولاد بالا و پایین و تقویت Stirrup ، استفاده می شود. جدول 3 نتایج برون یابی شده را برای دو استحکام بتن متفاوت، و دو نوع تیر آنها را نشان می دهد. ملاحظه می شود که فولاد بالایی ، برای افزایش ظرفیت یک تیر با تقویت Stirrup ، توسط درصد قابل ملاحظه ای پیش بینی می شود. هنگامی که نظریه پلاستیسیته بصورت ابزار ارزیابی پذیرفته می شود این افزایش درصد، برای تبدیل یک خرابی ارزیابی برشی از پل های بسیار در داخل یک مسیر ارزیابی برشی کافی است .
نتیجه گیری:
همانطور که از نتایج در جداول 2 و 3 ملاحظه می شود، فولاد فشاری فوقانی ظرفیت برشی یک تیر بتن مسلح را ، افزایش می دهد مشروط بر اینکه تقویت S tirrup وجود داشته باشد. این امر با استفاده از نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی بطور موفق، مدل بندی شده است و ارتباط خوبی بدست می آید. کد ارزیابی جاری B D 44/ 95 بار خرابی این نوع تیر، کمتر از حدّ معمول برآورد می گردد. یک تیر شامل فولاد فوقانی با Stirrup ها، یک افزایش در استحکام تا 22 % را بر مقدار پیش بینی شده توسط کد نشان می دهد . یک تیر حاوی تقویت کف در نزدیکی بار پیش بینی شده، توسط کد ارزیابی جاری و نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی ، از کار افتاد. از آنجایی که تیر حاوی تقویت کف است ( کشش )، فولاد پراکندگی ، انرژی کمی را فراهم خواهد کرد و نظریه بستگی به انرژی در بتن دارد، بنابراین، این امر ضرورت یک ضریب موثر V را برای چنین محاسبات حدّ بالایی ای مشخص می کند. یک تیر حاوی فولاد بالایی بدون Stirrup ها، نزدیک به پیش بینی کد از کار افتاد، اما استحکام آن توسط نظریه پلاستیسیته برآورد و بیش از حدّ گردید. این امر ناشی از خمیدگی تقویت فولاد ( فشاری ) بالا است ،که Span;y بتن را باعث گردید. این نمونه یک از کارافتادگی چکش خوارتر از یک تیر تقویت شده با فولاد کششی محض نشان می دهد ( مانند نمونه 1 ). اگر پلاستیسیته حدّ بالایی برای ارزیابی تاثیرات فولاد فوقانی استفاده می شود، سپس باید پذیرفته شود . فقط اگر تیر حاوی تقویت برشی باشد که به سبب مسئلهخمیدگی می باشد.تیرهای پل عموماً در ناحیه کف شدیداً تقویت می شود و در نزدیک و بالا (top )، کمی بیشتر تقویت می گردد. فولاد فوقانی برای ایجاد یک قفسه تقویت برای مقاصد ساختمان سازی می باشد و این امری ایده آل است.
بعید بنظر می رسد که یک تیر حاوی فولاد فوقانی و تحتانی بدون هر نوع تقویت برشی در یک پل موجود حضور داشته باشد. با این امر، نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی یک روش باارزش برای ارزیابی مقاومت برشی تیرهای پل بتن مسلح است که حاوی فولاد فوقانی است. مشروط بر اینکه، Stirrup ها موجود باشند. نشان داده شده است که تا 15 % ، تقویت در ظرفیت برش ممکن است از یک تیر پل بتن انتظار برود که حاوی حداقل تقویت برشی است . چنین تقویتی می توانست برای تبدیل یک ارزیابی برشی از کارافتاده، به یک مسیر کافی باشد روش پلاستیسیته متکی بر چکش خواری کافی ساختار است، طوری که ملاحظات برای بکارگیری چنین روشی در عمل لازم است. با این حال ، روش بر پایه پلاستیسیته پذیرفته شده در اینجا دارای پتانسیل، برای تعیین کردن بار از کارافتادگی برشی برای تیرهای پل موجود می باشد.
لازم به ذکر است که به دلیل فرض چکش خواری نامحدود ذاتی در نظریه پلاستیسیته و طبیعت تا حدّی، ترد شکستگی برش، چنین روش ای مستلزم کار آزمایشگاهی ضروری برای تعییت حدودای است که در داخل آن ممکن است معتبر باشد یا نباشد.
قدردانی:
نویسندگان، پشتیبانی مالی، بخش معماری و مهندسی ساختمان در دانشگاه B ath
تشکر و قدردانی میکند و از پرسنل آزمایشگاه برای کمک آنها در ساختن و بررسی نمونه ها تشکر می نماید.
مراجع :
1)بخش حمل و نقل
2) ژورنال بخش ساختمان ASCE
3)یک راه حل پلاستیک
4)صلب حدّ بالایی برای از کارافتادگی برش تیرهای بتن بدون تقویت برشی
5)تحلیل حدّ و پلاستیسیته بتن
6)تحلیل پلاستیک برشی در بتن مسلح
7)روش تحلیل فرو ریزش برای پل های بتن، بخش مهندسی دانشگاه کمبریج
8)یک تحلیل پلاستیک حدّ بالایی برای برش، مجله تحقیق بتن
9)رفتار در برش تیرها با ترک های انعطاف پذیر، مجله تحقیق بتن
10)بعضی آزمایش های برش بر روی تیرهای بتن بدون تقویت برشی
11) جزئیات تقویت Stirrup
12) خمیدگی تقویت فشاری در تیرهای بتن تقویت شده ، خلاصه مذاکرات موسسه مهندسان ساختمان
13) تحقیق در مورد برش، یک سود برای انسانیت یا یک اتلاف وقت؟ مهندسی سازه
14) روش پلاستیسیته برای ارزیابی برشی در پل های تیر و لوحه بتن ای، مهندسی سازه
موارد بحث بر روی این مقاله باید به دست نویسنده تا 21 نوامبر 2000 برسد.

1ـ مقدمه :
حمله به پنتاگون وسازمان مرکزی تجارتـی دنیا WTC ) ) درنیویورک که درتاریـخ 11 سپتامبرسال 2001 رخ داد ، سبب شدکه مهندسان ساختمان بدنبال راهـهایی برای پیشـرفت کارآیی ساختمان ها بدهنـد که شاید در آینده هم مورد حملات واقع شود . از زمانی که این واقعه رخ داد بسیاری از سازمان های مهم در آمریکا و کشورهای دیگر دنیا شروع به بررسـی کار ساختمان WTC و پنتاگون کردند که این کار با جمع آوری و بررسی داده ها صورت گرفت . طبق نتایج بررســی می توان ثابت کرد ، پیشنهادی برای اصلاح و تغییـرات ساختمانی ارائه شد که نیاز به زمان زیاد برای تخلیـه دارد یا احتمال فروریختـن ( متلاشی شدن ) درحمـلات مشابه در آینـده دارد . طی وقایع انفجـار اخیـر در داخل و اطراف ساختمان ها ، سوالی مطرح شدکه چطورباید طراحی شود که مقاومت ساختمـان در برابر انفجاری که ممکن است مجدداً رخ دهد ، زیـاد شود . به عبارت دیگر ، تعداد ساختمانهای زیادی هستند که طراحی شده اند ، تا نه تنها در برابر نیروهای دینامیک ناشی شده از وقایع طبیعی از قبیل طوفان ، زلزله مقاومت می کنند بلکه باید دربرابر وقایع غیر مترقبه و مخرب از قبیل انفجـار پایدار باشد . مهمترین شکل مقاومت ساختمانها در برابر انفجار این است که قابلیت تحلیل و از بین بردن ضربات شدید و انرژی انفجار را داشته باشد ، بدون اینکه سبب ویرانی ساختمانها به کلی شود. شماری مطالب مربوط به این منتشر شد ، مدارکی درآمریکای شمالی که مهندسان بتوانند اطلاعات لازم درباره طـراحی ساختمان های شهر برای اینکه مقاومت فیزیـکی را در برابر ضـربات و صدمات بالقوه و انفجـار بالا ببرد ، موجود نبود . بنابراین طـراحان ساختمـان و آرشیتکت ها به رهنمودهایی نیاز دارند که درباره چگونگی طراحـی ساختمان های بلند که مقاوم باشد در برابر حمـلات گوناگون دشمن و میزان صدمـه و جراحات ساکنین این ساختمان ها را کاهش دهد . این متن مروری کلــی مربوط به وقایع انفجارکه درساختمانها رخ داده است میپردازد که خرابی برجهای WTC ذکر خواهـد شد . دو نظریه موجود است یکی ازدیدگاه معماری ساختمان و دیگری از دیدگاه مهندسی ساختمان برای ساختمان های بلنـدی است که می خواهد میزان امنیت بشــر و افرادی که درآنجا هستند را بالاببرد . دیدگاه آرشیتکتی شامل طرح ریزی وطرح بندی وعملکردساختمان است .دیدگاه مهندسی ساختمـان به بررسی محـاسبـات وطـراحی بخش های ساختمـان که مربوط به ایجاد امنیت اسـتمی باشد . استراتژیهای ارزیابی ساختمان و افزایش امکانات در ساختمان های بلند که در برابر وقایع انفجارمناسب نبود که در بعد به آن خواهیم پرداخت . متن شامل نظریات مهم برای طراحی موثر و کارآمد سیستمهای ساختمانی است تا میزان امنیت بشر بالا رود .

2ـ مروری بر مطبوعات :
مطالب بسیاری مربوط به این واقعه منتشر شد ، مدارک زیادی در کانادا موجود نبود تا مهندسـان بتوانند اطلاعات لازم را برای طراحی ساختمانهای شهری ارائه دهند تا میزان مقاومت فیزیکــی در برابر این حملات بالقوه و انفجار زیاد شود و میزان امنیت مطابق با این بیشتر . استانداردهای عمده ثابت در آمریکا وجود داشت که برای ساختمـان سفارت خانه های خارجی و ساختمان های ارتـش ایالت متحـده بود . مقررات موجود در ایالت متحــده مربوط به طراحـی امکانات در برابر حـملات هسته ای ( اتمی ) دشمن (ASCE ) 42 ، سال 1985 و همچـنین طراحـی مقاومت در برابر انفجـار پتروشیمی ( ASCE رهنمودهایی برابر مقاومت ساختمان در برابر انفجار در پتروشیمی ، سال 1997 بود ) ، است . درس های زیادی از این وقایـع بمب گذاری اخیر گرفتـه شد که برای روشن ساختن وقایع حملات صورت گرفته و حملات بعدی بسیار با ارزش است ، که برای بررسی این رویدادها به کار برده شده است . چندین نویسنده به بررسی و رسیدگی درباره ساختمان هایی که تحت واقعـه انفجـار قرار گرفته بود پرداختند . هرچند ، برخی از نویسندگان به ساختمان های محکم و فولادی اشاره کردند . آزمایشگاه مهندسی کشتیرانی در کالیفرنیا در سال 1987 تلاشهای بسیاری را برای توسعه " مدل ارزیابی آسیب در اثر انفجـار " پرداختند . بخش مهندسـی ارتش ایالت متحــده و مرکزش برای ارائه دیدگاه فنی در امنیت فیزیکی اشاره کردکه کار با توسعه " بررسی مقررات " و ارائه مدارک و اسناد در باره این " رویه ارزیابی آسیب " صورت می گیرد . موریس ات ال در سال 1991 بررسیهای مربوط به آن و ارزیابی هزینه برای ارتش ایالت متحده پرداخت تا امکاناتی را در ساختمان ها در برابر انفجارات خارجی ایجاد کند . مذاکرات پارلمانی درباره برقراری امنیت بیشتر صورت گرفت که نیاز به تقویت بیشتر قابلیت زیستی دارد . انهــدام WTC سبب شد که به ساخـت ساختمانهای بلند پایان بخشند . مهمتر اینکه سوالی در باره چگونگی برخی ساختمان های ساخته شده مطرح شد . ساختمان های بلند و کوتاه به سیستم های جدیدی نیاز دارند تا از آنهـا در برابر حملات دشمن حمایت کنند .

3 ـ انهدام برجهای مرکز بازرگانی جهان :
پیش از واقعـه سپتامبر ، بیشتر ساختمان های مهندسـی حرفه ای ، طرح ، ساخت و کارفرمایــی ساختمان های بلند مورد بحث قرار گرفت چون حتی تصور نمی شد که دوتا از بلندترین ساختمان
های دنیا در اثر حمله منهـدم شوند . تحقیقی صورت گرفت برای اینکه مکانیسم این انهـدام بهتر درک شود ، رسانـه های گروهی گزارشاتــی را توسط مهـندسان ساختمان دو آرشیتکت ها درباره برج های WTC ارائه کردند. در این قسمت انهـدام این دو برج بررسـی شد و از دیدگاه مهندسـی ساختمان مورد بحث قرار گرفت .

1ـ 3 ـ ساختار برجها :
در تمام ساختمان های بلند ، طراحی اصلی مهندسی ساختمان معیارهایی دارد که برای ساختمان بلند 415 متری که در جنوب برج بود و ساختمـان بلند 417 متری در شـمال بر اساس دو آیتـم متمرکز شده بود که مقاومت آن را تضمین می کند ، 1 ) نیروی جاذبه خود ساختمان ها ، 2 ) نیروهای جانبی که در اثر طوفان و زمین لرزه است که می تواند نیروهای بزرگی در زمینه آن برای واژگونی ایجاد کند . آیتم قبلی بستگی به ستونهای عمودی قوی معین داشت که می تواند به طور موثری به گروهی از ساختمان های زمین سرایت کند . آیتم آخری متمرکز شده نه تنها به درستی ساختمان بلکه میزان راحتی قابل قبول توسعه یافته که برای افراد مستقر در آنجا هست . مقاومت در برابر تکانهای جانبی توسط طرح گروه ساختمانی کنترل می شود ، استحکام بخشهای جانبی و میزان تعدیل ساختمانی که به کار رفته را تحت نظارت قرار میدهند . هرکدام از برجها دیوارهایی به طول 62 متر داشتند که سطح وسیعی از زمین را گرفته بود . حداکثر نیروی باد که می توانست در برابر آن مقاومت کند تقریباً 49000 KN بود . برای به کار بردن این نیــروهای وسیع ، این دو برج هرکدام به گونه ای درست شده بودند که در ساختمان آن فولاد به کار رفته و در سطح خارجی آن 356 mm ستون های محکم در فاصله 990 m از مرکز قرار دارند . شکل کامل آن به صورتـی است که در مرکز ساختمان و در اطـراف دیگر بناها هستند . مرکز هسته بارهای سنگینــی را حمل می کند و در سطح خارجی آن مقاومت جانبی ایجاد می شود . ستونهای محکم افقی که طبقات را حفاظت می کند ومربوط به ستونهای پیرامون است که این پایه های فولادی در مرکز هر ساختمان قرار دارد . این ستون ها 3/18 m از مرکز دیوار خارجی هستند . پیچهای محکم که به هر کدام از پایه ها هر بخش محیط ستون و مرکز آن وصل شده است . ورقه های باریکــی روی سطح زمین را پوشانده است . هر برج تقریباً 90720 تن فولاد دارد و 100 mm در زمین 3716 m بتونه شده است

2ـ3ـ انهدام برجها :
اول هواپیما به برج شمالی برخورد کرد که میان طبقه 93 از کل 98 طبقات بود . ( شکل 1 ) در اثر تماس بیش از ns272520 سوخت جت آتش گرفت ، که ستونها و سطح آن عایق بودند و ضد آتش ، که ارتفاع آتش بیش از 1000 درجه سلیسوس رسید که ناشی از آتش گرفتن سوخت بود . آتش از بالا و اطراف ساختمـان محکم توسعـه یافت و شعـله ور شد و مانند پلاستیکی که در میان آتش می سوزد و ناپدید می شود ، در حال سوختن بود . دیوارهای خارجی در آتش می سوختند و فرومی ریختند . حدود 41000 تن از بالا رانده شد ، طبقات از بالا فرومی ریختند ، به طور شدیـد برج منهـدم شد . ( شکل 1 ) . برج شـمالی 102 دقیقه بعد از حمله در همان حال بود و 8 دقیقه طول کشید تا در زمین فروریخت و ویران شد . هواپیمای دوم ضربه سنگینی به برج جنوبی که در جنوبی ترین زاویه قرار داشت برخورد کرد و به طبقه 78 از 84 طبقه اصابت کرد و تمام دیوارهای مجاور آتش گرفت و منفجر شد ، بسیاری ازستونهای محافظ از بین رفت و ساختمان شعله ور بود . ( شکل 2 ) . نزدیک به 1000 درجه حرارت داشت ، ستون های باقی مانده فرومی ریختند . بخش بالای برج به یکباره زمین ریخت و اندکی بر محور خود چرخید . بخش بالایی آن100 هزارتن وزن داشت ، طبقه به طبقه برج درهم ریخت . بعد از این حمله که از نظر ساختمانی ویرانی بزرگی بود ، برج جنوبی به طور عمودی به مدت 56 دقیقه باقی ماند اما در کمتر از10 دقیقه فروریخت . در هر دو مورد ، زمان میان حملات و انهدام زندگی هزاران نفر را نجات داد .

1ـ2ـ3ـ تئوری فروپاشی :
فاصله طولانی میان حمله و انهـدام این دو برج سبب تولید فیلم های چند ساعته شد و دهـها هزار عکس که نشان دهنده اوضاع وخیم چگونگی فروپاشی این ساختمانها بود . چندین محل وجود دارد که اول در آنجا خرابی رخ داده بود : ستونهـای بیرونی ، ستونهای داخلی یا ستونهای محکم فولادی کم وزن که از طبقات ساختمان حفاظت میکرد . تلاش کردیم تا تعیین کنیم کدام بخش ساختمان در ابتدا از بین رفت و که آیا در آسمـان خـراش سیستم ساختمـانی آن نقشی در فروپاشـی دارد . همچنین لازم ذکر این که چه اتفاقی برای طبقـات افتاد ، در جایی که هواپیماها با آنـها برخــورد کردند آیا هواپیما از میان پلکان عمـودی برخورد کردند ، که مسیر راه اضطـراری فرار راه مســدود کنند ؟ آیا پلکان عمـودی سالم و بدون صدمـه باقی ماند و آتش مانع شد که مردم بتوانند به پلکان دست یابند ؟ چرا برجها فروریختند ؟ و چرا مدتی بعد ازتماس باقی ماندند ، اگرچه نیروی جانبی از سقوط هرکدام از هواپیماها حدود 111 هزارKN اعمال شد و هواپیماها تقریبـاً به 35 تا از 59 ستون خارجی در هر طرف ساختمان ها خوردند ، مهمترین سوال این است که آیا سیستم ساختمان برج های دوقلو متمایل به انهدام بود به نسبت سیستم ساختمانی عرفی ، بعد از اینکه هواپیماها برخورد کردند و آتش شعـله ور شد . برخــورد هرکدام از هواپیماها درستی ساختمان هرکدام از برج ها را مصالحه میکرد ، ستونهای اطراف و مرکز داخلی درهم پاشیده شد . سپس انفجار صورت گرفت که علت آسیب بیشتر بود ، که چندین طبقه را کامل دربرگرفت . آتش شعله ور شد ، ساختمان محکم در طبقات از بین رفت و کم کم فرونشست و از بین رفت ، به علت حرارت شدیـد . فولاد ضد آتش 816 تا 871 درجه سیلسیوس مقاومت می کرد . زمانیکه هرکدام از ساختمان ها از بالا فروریختند ، اسکلت ساختمان ،که با ورقه های محکـم بتونه شده بود ،. اثاثیه ، قفسه های فایـل و مواد دیگر به طور زیادی از بین رفتند که بخش ها ( طبقه های ) پائین تر ساختمان سرانجام از بین رفتند . علت دقیق فروپاشی برج کاملاً مشخص نیست ، اما توضیحـات ممکن برای علت این فروپاشی مطابـق با فهرست زیر آورده شده است :
1ـ اول فروپاشی ستونهای اطراف ساختمان : بعد از اینکه هواپیما برخورد کرد ، طبقات بالا به روی ستون های باقی مانده در اطراف ساختمان مجاور که به نمای خارجی آسیب زیادی رساند ، به طور موقت ستونها بای ماندند . این ستونهای باقی مانده وزن بیشتری را به نسبت معمول متحمل شدند و علت فروپاشی آن گرمای بیش از حد نبود .
2ـ اول مرکز ستون ها منهدم شد : دلایل گوناگون است که اول ستونهای مرکز فرو ریختند و سپس ستونهای خارجی ریختند . ستونهای محکم داخلی که 47تا بود اول فرو ریختند ، چون حرارت آتش در مرکز شدیدتر بود .ستون های فولادی استقامت در حدود 1000 درجه سیلسیوس در ثانیه دارند که فرو ریختند ، چون سوخت هواپیما با دمای بسیار زیاد شعـله ور شده بود . ستون های مرکـزی حدود 60 درصد وزن برج 250400 تنی تحمل کردند . هر چند ، ستونهای خارجی سبب فروپاشی سریع برجها شد .
3ـ ستون های طبقات در ابتدا فرو ریختند : ستون های محکم فولادی زیر طبقـات بلافاصله در اثر تصادم فرو پاشیده شدند و آتش گرفتند . آنها یکباره به زمین ریختند و فرو نشستند ، چون حرارت آتش به شدت آنها را از بین برد و این به علت ارتباط ضعیف میان آنها و ستونهای داخلی و خارجی بود . طبقات توسط ستون های خارجی محـکم بودند که بعد از دیوار خارجی جدا شده و ریختند . وقتی استحکام از بین رفت ، ستونهای اطراف به طرف بیرون ریختند ، سبب شد که طبقات بالا به طبقات پایینی بریزند ، در همان زمان ستون ها از طرف جانبی هیچ حمایتی نمی شدند و به همین علت به طرف بیرون فرو ریختند .
در هر کدام یک طبقه به روی طبقه دیگر می ریخت و با وزن طبقات بالا کل ساختمان فرو ریخت . تنها تفاوت این بود که در ابتدا این ها فرو ریختند : طبقات ، ستونهای داخلی ، ستونهای خارجی یا چیزهای مربوط به آن ها که همزمان از بین رفتند . اولین تفسیر در این باره چنین بود که برخورد دو هواپیمای مسافربری همراه با مسافران آن ربوده شده بود که سبب فروپاشی ساختمانها شد حتی بدون اینکه به دنبال آن آتش بگیرد . مهمترین خسارت هواپیماها از بین بردن ستون ها و همچنین طبقات بود . سوخت هواپیما شعـله ور شد طــی چند دقیقه و بیشتر سوخت به بیرون پنجره ها را مشتعل شد . سپس دما به سرعت تا 1000 درجه سیلسیوس رسید . تفسیردوم و سوم برای حمایت از نظریه فروپاشی ساختمان چنین بود که آنها تقریبـاً برا اثر حرارت بالا که ناشی از شعله ور شدن هزاران گالن سوخت بود که در اثر برخورد هواپیما بود .

2ـ2ـ3 شکل های فرو ریزی :
اینگونه به نظر می رسد که برج های دو قلو به شکل های مختلفی فرو ریخته باشند . مطالعه تصاویر گرفته شده نشان می دهد که برج جنوبی که بین طبقات 78 تا 84 ضربه خورد آنطور که انتظار می رفت واژگون شد . اما برج شمالی که در طبقات 93تا98 ضربه دید به جای واژگون شدن به صورت کاملاً عمودی فرو ریخت . برج شمالی نسبت به برج کناری خود مدت زمان بیشتری دوام آورد آنهم به این علت که در نقطه بالاتری ضربه دیده بود . به همین دلیل ستونهای زیرین محل اصابت ، وزن کمتری را تحمل می کردند . دلیل دیگر این است که ستون های پایین تر در برجهای دوقلو قوی تر از ستونهای بالایی بودند . لذا قابلیت تحمل فشار اضافه را داشتند . به طور کلی سیستم سازه ای و ترکیب مناسب سازه ای در کالبد خارجی باعث شد که برجها برای مدتی بعد از ضربه دوام بیاورند .

3ـ2ـ3 خاصیت ضد آتش :
هنوز مشخص نشده است که آیا اثر ضربه هواپیماها باعث فلج شدن سیستم عایق آتش سازه فلزی برجهای دو قلو شده است یا نه ؟ نتیجه اینکه ضعف بالقوه در برابر آتش را بیشتر نمایان می سازد . برای این منظور لازم است که مطالعاتی روی قطعات فلزی باقی مانده انجام گیرد تادرجه آتش قبل از فروریزی تخمین زده شود . برای نتیجه گیری بهتر می توان از مدل کامپیوتری استفاده کرد به این صورت که مقاومت سازه در 2 حالت با عایق آتش و بدون عایق بررسی شود .

3ـ3 نحوه خروج :
اولین هواپیما بین طبقات 93 تا 98 برج شمالی اصابت کرد . هیچ کسی از طبقات بالای طبقه 91 نجات نیافت . اما در طبقه 91 و پایین تر تقریباً همه زنده ماندند . پس از اصابت هواپیمای دوم بین طبقات 78 تا 84 برج جنوبی 5/16 دقیقه پس از حادثه اول ، همین حالت در برج دوم نیز رخ داد . بال زیرین هواپیما باعث شکافته شدن راهروی آسانسور طبقه 78 برج جنوبی گردید . بر اثر آن در طبقه انفجار رخ داد و دیوارها نیز خرد شدند . در محل حادثــه و بالاتر ، نجات یافتگان تنها تعداد اندکی بودند که به طور معجزه آسایی از برج جنوبی گریخته بودند . بیشتر از 100 نفر بر اثر ضربه نخسـتین کشته یا زخمی شدند . طبق آمار نجات یافتگان ، نتیجه گرفته می شود که راه پله های برجها دارای پهنای مناسبی برای فرار از محل حادثه بودند . بعلاوه ، آسانسورها تا زمان فروریختن برجها کار می کردند هر چند فقط می توانستند تا زیر محل حادثه عمل کنند . نکته مهم این است که برنامه خروج از محل به طور جدی توسط مدیریت ساختمان دنبال می شد . تمرینهای مهادتی هر شش ماه برگزار می گردید که حتی گاهی باعث خشم و سرگردانی ساکنین می شد . هر طبقه دارای سیستم آتش نشانــی جداگانه بود . این سیستم مسئـول نظارت بر خروج از طبقه خود بود .

1ـ3ـ3 راه پله ها :
استخوان بنـدی محـکم ، مهندسـی دقیق و راه پله های بزرگتر از آنچه مورد نیاز بود باعث شد که ساختمان زمان و مسیر کافی برای فرار فراهم کند . برجهای مرکز تجارت جهانی دارای سیستم راه پله فوق العاده ای بودند ، خیلی بهتر از آنچه ساختمان های فعلـی به آن مجهز می باشند . هر برج دارای سه راه پله بود راه پله های AوC باعرض 1118mmدرست مقابل هم درگوشه های ساختمان قرار داشتند . راه پله B به عرض 1422 mm در مرکز ساختمان واقع شده بود . هرچه پلکان بزرگتـر باشد ، خروج هم با سرعت بیشتری صورت می گیرد . در یک پلکان 1118 mm ، یکنفر باید به کنار بچرخد تا فرد دیگر بتواند عبور کند اما در یک پله 1422 mm دو نفر براحتی می توانند عبور کنند . از زمان حمله به برج های مرکز تجارت جهــانی در سال 1993 که باعث از کار افتادن منبع اصلی انرژی و متعاقب آن سیستم پشتیبان و پست کنترل آتش گردید ، یک منبع انرژی دوم برای برخی از تجهیزات ایمنی از قبیل زنگ خطر ، چراغهای هشدار و سیستم های مخابراتی اضافه گردید . در هر برج نیز ، دو پست کنترل آتش اضافه نیز ساخته شد . باتری در چراغهای پلکان جاسازی شد تا در هنگام خرابی منبع برق راهروها تاریک نشوند همچنین منابع آبی برای خاموش کردن آتـش در جاهای مناسب قرار داده شد . نرده ها ، پلکان ها و درها با رنگ درخشان رنگ آمیزی و فلش هایی به رنگ روشن در قسمت های مختلف اضافـه شده بود تا مردم را به طرف خروجـی های راه پله ها هدایت کنند . بلندگوهایی نصب شده بود تامدیران ساختمان قادر باشند علاوه بر راهروها در داخل ادارات نیز با مردم صحبت کنند . طراحی عالی پله های برج های مرکز تجارت جهـانی باعث نجات هزاران نفر شد .

2ـ3ـ3 آسانسورها : سریعترین راه خروج
هر برج دارای 99 آسانسور بود . سیستم آسانسور مرکز تجارت جهانی ، که در سال 1990 مدرنیزه شده بود ، از نظر بزرگی و سرعت در جهـان بی نظیـر بود . آسانسورهای 99 نفره در برج جنوبی تا قبل از ضربه دوم هزاران نفر را از منطقه خطر دور کردند . آسانسورهای واقـع در بلندترین طبقـات مردم را تا طبقه 78 منتقل می کردند . در طبقه 78 مردم به آسانسورهای بزرگ ویــژه منتقل می شدند که در عرض 45 ثانیه به زمین می رسیدند . هرکدام از این آسانسورهای ویــژه تا 55 نفر را حمل می کردند . فاصله زمانی بین اولین و دومین حادثه 16 دقیقه و 28 ثانیه بود . عملکرد بیش از 2000 نفر در طبقات بالایی برج جنوبی در طول این مدت ، سرنوشت آنها را رقم می زد . بیشتر افرادتصمیم درستی گرفتند یعنی بلافاصله پس از برخوردجت اول به برج شمالی ، ازمحل گریختند در آنجا آسانسور سریعترین وسیله برای خروج بود .

4ـ نظریاتی در طرح ، سنجش و بهینه سازی سازه ای :
حمله به یک ساختمان ممکن است به یکی از حالت هایی مثل حمله هوایی ، ماشین های پرشده از مواد منفجره ، یا بمب باشد . مسئله مهمی که باید قبـل از هر چیز مورد توجـه قرار گیرد این است که آیا ضربات ماشین ها یا هواپیما می تواند به عنوان یک معیار طراحی در ساختمان ها ، پل ها یا سازه های دیگر در نظر گرفته شود . اگر جواب منفی است ، در روش های طراحـی فعلـی تغییـری ایجاد نخواهد شد . اگر ساختمان ها قابلیت طراحی برای جذب اثر ضربات هوایی را ندارند ، لذا فقط تمهیدات ویژه برای دور کردن هواپیما ها از ساختمانها اهمیت پیدا می کند . البته ، نیاز به طراحی ساختمان های مقاوم در برابر انفجار با توجه به افزایش تعداد انفجـارهای عمدی و غیر عمدی اخیر در سازه های بصورت یک امـر واجـب در آمده است . بنابراین به نظر می رسد که تعــداد زیادی از سازه ها باید با قابلیت مقاومت در برابر نیروهای دینامیکی ناشی از تصادفات یا خرابکاریهای عمدی ساخته شوند .
نظریات موجود در طرح سنجش و بهینه سازی ساختمان های فعلی از قرار زیر است :
a ) شناسایی موقعیت و میزان بزرگی محلهای خطرآفرین برای تامین تمهیدات لازم در ساختمان به منظور مقاومت در برابر انفجار .
b ) بازرسی ساختمان و تخمین میزان مقاومت اجزای ساختمان در برابر انفجار .
C ) تعیین ضعف موجود در سازه بر اساس آزمایشات و میزان مقاومت لازم در برابر انفجار .
d ) ایجاد پست های محافظت در برابر انفجار به تعداد کافی بر اساس نوع ساختمان ، لزوم ریسک ، نوع انفجار و غیره .
e ) بررسی و تعیین روشهای مختلف بهینه سازی و مشخص ساختن محدودیتهای انتخاب بر اساس امکانات موجود و هزینه مورد نیاز .
هدف از بهینه سازی و طراحی ساختمانها بر اساس مقاومت در برابر انفجار از یکسو کاهش احتمال بروز انفجار و از سوی دیگر کاهش زیان های مالی است .
5 ـ توصیه هایی در بهینه سازی سازه ای :
ساختمانهایی که ممکن است در معرض اعمال خرابکارانه قرار گیرند نیازمند رعایت برخی نکات از سوی طـراحان می باشند تا ضریب امنیت مردم در آنها افزایش یابد . حادثه مرکز تجارت جهــانی حاوی این نکته است که مهندسین سازه و معمارهانیازمند آیین نامه هایی برای طرح و بهینه سازی ساختمانهای بلند در برابر اعمال خطرناک می باشند . این آیین نامه باید حاوی نکات و نظریات زیر باشد :
a ) تعریف تابع ساختمان .
b ) تعیین اشکال مختلف انفجار به منظور محاسبه نیروهای ناشی از انفجار و اثر آن رد کل سازه .
c ) مشخص کردن رفتاری که باید ساختمان در مقابل انفجار از خود نشان دهد .
d ) مشخص کردن اینکه بار ناشی از انفجار به چه شکل در اجزای سازه توزیع می گردد .
e ) انتخاب سیستم سازه ای و مصالح مناسبی که دارای کیفیت و مشخصات مورد نیاز باشند .
f ) تحلیل سازه و طراحی اجزا متناسب با شرایط ویژه و غیره
g ) بهینه سازی فرآینـد خروج از ساختمـان طوری که هم زمان با خروج ساکنین ، ماموریــن آتش نشانی نیز به راحتی وارد شوند .
همچنین بهتـر است که سیستم های ضد آتش نیز بررسی شوند تا مشخص شود که نیاز به تغییری در آنها برای کاملتر کردن عملکردشان می باشد یا خیر . برخی از ساختمان ها ، نظیر بیمارستان ها و دیگر تاسیسات بحرانی ، درس های خوبی از برج های مرکز تجارت می گیرند . حمله به برج های مرکز تجارت جهانی ، دست کم شش سیستم مختلف ساختمان را تحت شعــاع قرار می داد که اگر آنها به خوبی عمل می کردند ، حادثه تنها به یک آتش سوزی ساده منتهی می شد . این سیستم ها شامل می شود از : عایق آتش ، منابع آب پاش ، صحت کار پلکان ها ، فشار هوای راهروی پلکان ها و روشنایی و منطقه بندی از نظر آتش گیری و حتی خود سازه .
حتی اگر تعدادی از این سیستم ها در اثر حادثه سالم می ماندند ، تعداد بسیار بیشتری از مردم نیز می توانستند فرار کنند . همچنان که در بخش های قبلـی بحث شد ، برج های مرکز تجارت جهانی ثابت کردند که استفاده از آسانسور در کنار راه پله می تواند تا حــد زیادی سرعت خروج را افزایش دهد .
تمهیدات دیگری که در طرح ساختمان های بلند می توان در نظر گرفت از قبیل :
پلهای هوایی در نزدیکی ساختمان ها ، سطوح ایستایی محکم و ایمن درهر طبقه نزدیک به مرکز محل فرود هلی کوپتر در سقف ، راه پله اضافی ، روش های خروج اضطراری دقیق و آسانسورهای تقویت شده برای خروج سریع .

6 ـ نتیجه گیری
این مقاله نگاهی دارد به راهکارهایی در طراحی مناسب و بهینه سازی فولادی تحت تاثیر ضربات و بارهای ناشی از انفجار . فروریزی برجهای مرکز تجارت جهانی از دیدگاه طراحی مقاوم در ارتباط با تاثیرات انفجاربه سازه ها ، موردبررسی قرار میگیرد . فرضیات چگونگی خرابی برجهای مرکز تجارت جهانی بیان می گردد و نتیجه گرفته می شود که عوامـل گوناگونی به طور مشترک باعث فروریزی شده است ، شامل ضربه و انفجار اولیه هواپیما که بخشی ازسازه را خراب کرد و درمرحله بعد حجم آتش زیاد که بتدریج باعث ضعف و شل شدن باقی اجزا ء گردید . فروریزی نهایی زمانی رخ داد که وزن بالای محل برخورد از ظرفیت باربری اجزاء زیرین بیشتر شد .
برخی نکات سازه ای و معماری در ساختمان های بلند که ضریب ایمنی افراد را افزایش می دهد نیز بیان می گردد . از دیدگاه معماری به مسائل طرح ،چیدمان و عملکرد ساختمان پرداخته می شود و از منظر سازه به تحلیل کامپیوتری و طراحی اعضای سازه تا زمان رسیدن به نتایج مطلوب ، ارزیابی سازه ای و امکان بهینه سازی در ساختمانهای بلند موجود که سیستم مناسبی دربرابر خطرات ناشی از انفجار ندارند نیز بررسی می گردد . تاکید می شود که ارزیابی ساختمان ها در برابر بارهای ناشی از انفجار ، شامل میزان کفایت مصالح ضد آتش در برابر تاثیرات وارده نیز باشد . محافظت از راههای فرار می تواند بسیار موثــر باشد . تقویت کردن راهـهای فرار برای ایجاد مقـاومت در برابر ضربات و محافظت در برابر حوادث آتـش سوزی ، امکان پذیـر است ، همچنـان که این نکـات در طـراحــی دقیق اجزاء در برابر آتش سوزی رعایت می گردد . افزایش تعداد یا اندازه پلکان ها ، مجهز سازی آسانسورها به باتری هـای زاپاس و آموزش ماموریـن آتش نشـانی نیز باید مورد توجـه قرار بگیرد.

پیوک A – نمونه ها
نمونه 3 : ساختمان نوع 3 : اسکلت بتنی با دیوار های پر شده با مصالح بنایی و دیافراگمهای سخت وانعطاف ناپذیر

A3.1 . مقدمه
اطلاعات این نمونه از کتاب زیر گرفته شده است :
دستورالعمل هایی برای ترسیم زلزله ای ساختمانها – نمونه های کاربردی
این نمونه بر اساس یک ساختمان واقعی اسکلت بتنی با دیوارهای پر شده بامصالح بنایی غیر مسلح می باشد.
هدف این نمونه تشریح استفاده از ارزیابی 1تایز و نتیجه های بر گرفته از این ارشیابی می باشد . بر اساس تعداد و اهمیت گزارشات غیر مقبول ،نتیجه گیری شد که ارزیابی 2 تایر ، یا 3 نتایج حاصله از ارزشیابی 1 تایر را تحت تاثیر قرار نمی دهد و بنابر این ادامه ارزیابی مفید و غیر اقتصادی تلقی شد و ارزیابی دیگری بعداز ارزیابی 1 تایر متوقف .

A3-2 مفرومات ارزیابی
A3-2-1 J تو صیف ساختمان
یک ساختمان سه طبقه تاریخی ،اداره و آپارتمان در نیروست واقع شده است. در سال 1908 بدون کد طرح زلزله ای ساخته شده است . نقشه های ساخت برای ساختمان موجود می باشند.
ساخت کلی کف ساختمان تقریباً 14200 فوت مربع می باشد . مصالح بتنی یرای پی آن بکار برده شده . فرم کف آن از دال بتنی مسلح . تیرها تشکیل شده است . سیستم عمودی جانبی که در برابر نیرو مقاومت می کند از قابهای مسلح تقویت شده تشکیل شده در حالیکه سیستم افقی آن از دال بتن مسلح تشکیل شده است . فودلا های تقویتی شامل ستونهای صاف می باشد (یکنواخت ) .ستونها با فاصله نزدیک به طور مارپیچ تقویت عرضی شده اند .
جلوی ساختمان دیوارهای حفاظی دارد در حالیکه سه طرف دیگر ساختمان از دیوارهای با مصالح بنایی غیرمسلح ساخته شده است . جان پناه از بتن مسلح ساخته شده است . ستونهای بتنی کرسی های روشنائی دارد . یک پلان کف و نماهای ساختمان در شکلهای A 3-1 و A 3-2نشان داده شده است .

A 3-2-2 سطح تحقیق و بررسی
پلانهای ساخت این ساختمان موجود می باشد . یک مشاهده سطحی برای شناخت اطلاعات پلان و سنجش موقعیت ساختمان ترکیب داده شد.

A 3-2-3سطح اجرا
ساختمان برای سطح اجرای امنیت ورفاه ارزیابی شده است.

A 3-2-4 ناحیه زلزله خیز
ساختمان در ناحیه متوسط زلزله خیز واقع شده است.
اطلاعات در جزوه اصلی

A 3-2-5 نوع ساختمان
ساختمان به عنوان ساتخمان نوع 3 طبقه بندی می شود که شامل یک اسکلت بتنی با دیوارهای پر شده با مصالح بنایی ودیافراکم های صلب (مقطع 4-2 ) توضیحی در این مورد این نوع در ساختمان درجدول 2-2 آورده شده است.

A3-3 گزینش فاز (تایر1)
A3-3-1 مقدمه
هدف ارزیابی 1 تایر شناخت سریع ساختمان هاست که از شرایط این استانداردتبعیت می کند اطلاعات جمع آوری شده در جهت ارزیابی 1 تایر کافی می باشد.

A3-3-2 ساختمانهای پنج مارک
ساختمان برطبق یکی از اسناد پنج مارک ذکر شده در جدول 1-3 طراحی نشده است . (مقطع 3-2)

A 3-3-3 انتخاب فهرست کامل (صورت)
این ساختمان به عنوان ساختمان نوع C3 طبقه بندی شده است 0(جدول 2-2) بنابراین صورتهای ساختی مربوط به ساختمان نوع C3 استفاده شده اند.
یک ارزیابی 1 تایر این این ساختمان شامل همه صورتهای زیر می باشد (مقطع 3-3)
1) صورت ساختی ابتدایی برای ساختمانهای نوع C3
2) ریسک هایی طرح زمین شناختی و صورت پی
3) صورت اولیه جزء غیر ساختاری
نیاز به تکمیل ساختار الحاقی و صورتهای غیر ساختی برای این نمونه نیست چون این ساختمان در محدوده متوسط زلزله خیز می باشد وتاسطح اجرای اینست زندگی ارزیابی می شود هر کدام از صورتهای لیست شده برای این نمونه کامل شده اند ودر قسمتهای ریر آورده شده اند .

A3.3.5مفرومات بیشتر ازریابی
در حالیکه برای یک ساختمان کامل ارزیابی 2 یا 3 تایر بر مبنای قسمت 3-4 لازم نیست . طراح ممکن است یک چنین ساختمانی را که نقاط ضعف آن توسط ارزیابی 1 تایر مشخص شده اند ،مورد ارزیابی بیشتری قرار دهد .
A3.3.5فهرست کنترل ساختاری پایه برای ساختمانهای نوع C3 : اسکلت های بتنی با دیوارهای پر شده با مصالح بنایی و دیافراگمهای سخت آنچه در زیر خواهد آمد فهرست ساختاری پایه کاملی از نوع 3 است .هریک از گرایشهای ارزیابی یک گزارش مقبول موردی را نشان می دهد که بر طبق معیارهای این اساندارد قابل قبول هستند در حالیکه گزارش غیر مقبول نشاندهنده مواردی است که نیاز به تحقیقات بیشتری دارند . به علاوه توصیف فرایند ارزیابی در ادامه هر گزارش ارزیابی به صورت ایتالیک (بر گشته) آمده است . در بخش های شماره قبول شده ای که در پایان هر گزارش در پرانتز آمده است به مراحل ارزیابی 2 تایر مربوط می شود.

سیستم ساختمان
C NC N/A
راه بادگیری : ساختار این بخش باید شامل یک راه بادگیری برای اینست جانی و هر واقعه فوری برای تاثیرات نیرو از هر جهت افقی برای جابجایی نیرو های اینرسی ار جرم تا پی باشد .(T ire 2 .sec 4 .3 1 ) ساختار شامل یک راه بادگیری کامل است .
C NC N/A نیم طبقه ها (نیم اشکوب ) : سطح نیم طبقه داخلی باید مستقل از ساختمان اصلی بر پا گرد یا این که به مولفه های نیرو های پایدار جانبی ساختمان اصلی تکیه داده شود .
(Tier 2.se4.313)

نیم طبقه ندارد
C NC N/A
طبقه ضعیف : قدرت سیستم نیروهای جانبی پایدار در هر طبقه نباید کمتر از % 80 قدرت یک طبقه مجاور در بالا یا پایین آن باشد و علت آن هم اینست جانی و شرایط اضطراری است . (T ire 2. Se4. 3.2.1 )
هیچ گونه توقف پایدار مهم در هیچ یک از مولفه های عمودی سیستم نیروهای جانبی پایدار وجود ندارد :هم طبقات با اندازه ها و ارتفاع مشخص می شوند .
C NC N/Aطبقه انعطاف پذیر : انعطاف پذیری سیستم نیروهای جانبی پایدار در هر طبقه نباید کمتر از %70 انعطاف پذیری طبقه مجاور بالا یا پایین آن باشد و یا این که کمتر از %80 میانگین انعطاف پذیری 3 طبقه بالا یا پایین باشد و این هم به علت این است جانی و شرایط اضطراری است.
((T ier 2.sec4 .3.22
هیچ گونه توقف پایدار مهم در هیچ یک از مولفه های عمودی سیستم نیروهای جانبی پایدار وجودندارد
C NC N/A هندسه یا نباید هیچ گونه تغییری بیش از %3 در هر طبقه مربوط به طبقه مجاور در جهات افقی سیستم نیرو های جانبی پایدار وجود داشته باشد به استسنای پنت هاوس .(یک طبقه که در بالای بقیه آپارتمان ها قرار دارد . (Tier 2.sec 4 . 3 .2.3) این ساختمان مستطیل است .
C NC N/A : کنترل کیفییت بتن : نباید هیچ گونه تنزل کیفییت واضح در بتن یا تقویت مغز در هر یک از مولفه های عمودی یا نیروهای پایدار جانبی وجود داشته باشد .
هیچ گونه تنزل کیفییت آشکار در بتن یا تقویت مغز در مولفه های عمودی یا نیروهای پایدار جانبی وجود ندارد .
C NC N/A واحد های مصالح : واحدهای مصالح نیز نباید تنزل کیفییت داشته باشند
(Tier 2 .sec 4 . 3. 3. 4 )
هیچ گونه تنزل آشکار در واحد های مصالح وجود ندارد .
C NC N/A پیوستگی مصالح : ملات نباید به آسانی با دست یا ابزار فلزی از یکدیگر جدا شود و هیچ فضای خالی نباید در ملات وجود داشته باشد .
ملات به راحتی با دست یا ابزار فلزی از هم جدا نمی شود و هیچ فضای خالی مهمی در بین ملات وجود ندارد .

C NC N/A ترک در دیوارهای پر شده : به خاطر اینست جانی نباید هیچ گونه ترک دیا گونال بزرگتر از ً8/1 در دیوارهای پر شده که تا سطح پنل کشیده شده اند وجود داشته نباید باشد و نیز بخاطر شرایط اضطراری ترک بزرگتر از ً18/1 در دیوار باشد وبه خاطر تعدل در بستر ساختمان نباید ترک بزرگتر از ً8/1 به خاطر اینست جانی و ترک بزرگتر از ً18/ 1 بخاطر شرایط اضطراری وجود داشته باشد .
تقریباً 80 از ترک های خطی در دیوار های تقویت شده که تا پنل کشیده شده اند وجود دارد و یا ترکهایش از ً8/1 عریض هستند .
C NC N/A ترکهای موجود در ستونهای مرزی : به خاطر اینست جانی نباید هیچ ترک دیاگونال وسیع تر از ً8/1 و به خاطر شرایط اضطراری ترک بزرگتر از ً16/1 در ستونهای بتنی که بهمصالح پر شده حالت می دهند وجود داشته باشد . (Tier 2 :sec 4 .3.31 )
هیچ ترک دیاگونال بزرگتر از ً8/1 در ستونهای بتنی وجود ندارد .
سیستم پایدار نیروهای جانبی
C NC N/A افزایش : تعداد خطوط دیوارهای در هریر اصلی باید بزرگتر یا مساوی 2 باشد که موجب حفظ اینست جانی و شرایط اضطراری گردد .
(Tier2: sec 4 .4.2.1.1 )
تنها یک خط در دیوار در مسیر شمالی – جنوبی وجود دارد .
C NC N/A کنترل فشار : به علت امنیت جانی وشرایط اضطراری فشار در دیوار های تقویت شده ،محاسب شده با استفاده از بخش کنترل سریع 3.5.3.3 باید کمتر از 70 پاسگال باشد .(Tier 2:sec4.4.2.4)
هیچ دیوار تقویت شدهای وجودندارد.
C NC N/A کنترل فشار : در مورد دیوارهای گلی میزان فشار محاسبه شده با توجه به بخش کنترل سریع 3.2.3.3باید از 30 پاسگال و برای دیوارهای مبتنی کمتر از 70 باشد که موجب حفظ اینست جانی شود ودر شرایط اضطراری پایدار ی کند فشاری که در دیوارهای تقویت نشده از مقدارمجاز 30پاسگال تجاوز کرده است . فشار بر طبق بخش کنترل سریع 3.5.3.3 محاسبه شده است .
C NC N/A اتصالات خوب : به دلیل اینست جانی و وقایع اضطراری مصالح باید در تماس کامل با قالب باشند .
رابطه بین دیوارهای پر شدهو قالب تنها از طریق ملات است .
C NC N/A اتصالات به دیوار ها : به علت اینست جانی دیافراگم ها باید تقویت شوند وبرای انتقال بارها به دیوارها به هم متصل گردند و اتصالات باید قادر به افزایش قدرت فشار کم دیوار یا دیافراگم ها را در مورد اضطراری داشته باشند .
دیافراگم ها برای انتقال باد به دیوارها به هم متصل شده اند .
C NC N/A ستونهای بتنی: تمام ستونهای بتنی باید به خاطر ایناست جانی به پی دوئل شوندو دئلها باید قادر به افزایش قابلیت کششی تقویت ستونها در سیستم نیروهای پایدتر جانبی رابرای شرایط اضطراری داشته باشند .
فلز طولی به پی دئل شده است .

A3.3.6 فهرست کنترل پی و مخاطرات هندسی
آنچه در زیر خواهد آمد فهرست کنترل پی ومخاطرات هندسی کاملی است برای نمونه 3 است . هر یک از گزارشات ارزیابی مورد قبول با (C Cغیر مقبول یا غیر قابل اجرا با (NC) نشان داده شده اند . یک گزارش مقبول موردی رانشان می دهد که بر طبق معیارهای این استاندارد مورد قبول هستند در حالیکه یک گزارش غیر مقبول نشانگر مواردی که نیاز به تحقیقات بیشتری دارند . مواردی که در پرانتز آمده است به مراحل ارزیابی 2 تایر مربوط
می شوند و توضیع روند ارزیابی به صورت ایتالیک بعد از گزارش هر ارزیابی آمده است .

مخاطرات هندسی
بیانیه های زیر باید برای ساختمانها ی که در مناطقی واقع شده اند که Seismicity بالایی دارند در نظر گرفته شود .
C NC N/A میعان : به علت اینست جانی وموارد اضطراری نباید مواردی از قبیل میعان ،خیس شدگی ،شل شدگی خاک دانه دار ککککه می تواند ظاهر Seismic ساختمان را به خطر بیاندازد نباید در خاک پی تا عمق 50 پایی زیر ساختمان وجود داشته باشد .
همانطور که در تحقیق هندسی ساختمان آمده است هیچ گونه میعان خاک در پی تا عمق 50 پایی ساختمان وجود ندارد .
C NC N/A شکست شیب : ساختمان باید به طور کامل از زلزله هایی که در اثر شکست شیب یا موشک حاصل می شود دور باشد که تحت تاثیرچنین شکستهایی قرار نگیرد و یا اینکه باید قادر به تحمل حرکت های کوچک باشد .
ساختمان در یک سطح نسبتاً صاف واقع شده است .
C NC N/A گسستگی سطح : گسستگی سطح ویا جابجایی سطح نباید در ساختمان وجودداشته باشد .
چنین موردی وجود ندارد

شرایط پی
گزارشات زیر باید برای ارزیابی 1 تایر کامل شود .
C NC N/A تقویت پی : هیچ جابجایی پی از جمله سکون یا حرکت که روی قدرت و استحکام ساختمان تاثیر بگذارد نباید مشاهده شود .
هیچ گونه جابجایی در پی ساختمان مشاهده نشده .
گزارش زیر باید برای ساختمانهایی تکمیل شود که در مناطق با Seismicity بالا یا معتدل قرار دارند و با سطح ظاهر در شرایط اضطراری ارزیابی شده است .
C NC N/C تنزیل کیفیت : نباید هیچ گونه موردی مبنی بر تنزیل کیفییت به علت پوسیدگی ،سولفاته شدن ،خراب شدن مواد یا سایر علل تا حدی که به قدرت و استحکام ساختمان صرفه وارد کند مشاهده شود .

سطح اجرای اینست جانی

قابلییت پی
گزارش زیر باید برای ارزیابی 1 ساختمان تایر کامل شود .
C NC N/A پی میله ای : پی های میله ای باید حداقل فرورفتگی عمیق 4 پایی برای حفظ اینست جانی و موارد اضطراری را داشته باشند .
از پی میله ای استفاده نشده است .
سایر گزارشات فهرست کنترل و خطرات هندسی را نباید برای این ساختمان در نظر گرفت زیر ساختمان در ناحیه ای واقع شده که Seismicity میانه دارد و بر اساس سطح اینست جانی ارزیابی شده است .

A3.3.9 فهرست مولفه های غیر ساختاری پایه
آنچه در زیر خواهد آمد فهرست غیر ساختاری پایه کامل شده نمونه 3 است .هر یک از گزارشات ارزیابی مورد قبول با(C ) غیر مقبول یا غیر قابل اجرا با (NC )نشان داده شده اند . گزارشات مقبول موردی را نشان می دهد که طبق معیارهای این استاندارد قابل قبول هستند در حالیکه یک گزارش غیر مقبول نشانگر مواردی است که نیاز به تحقیقات بیشتری دارند . به علاوه توضیح روند ارزیابی بعداز هر بیانیه ازریابی آمده است . شماره بخش در پرانتز در پایان هر گزارش مربوط به ازریابی 2 تایر آمده است .

جداکننده ها
C NC N/A
مصالح تقویت نشده : مصالح تقویت شده یا نشده یا جداسازنده ها خشت گلی تو خالی باید در نقایی مساوی یاکمتر از 10 فوت در نواحی با Seismicity پایین یا متوسط ودر نواحی بازلزله خیزی بالا 6 فوت قراربگیردند
جداسازنده ها ی مصالح تقویت نشده تحکم نشده اند .

سیستم های سقف
C NC N/A سقفهای ملحق شده : سقفهای ملحق شده در خروجیها و راهروها یا وزن بیشتر 2 باید بطور جانبی با حداقل 4 سیم یا مولفه محکم به ساختار بالایی در فضایی مساوی یا کمتر از 12 فوت متصل شود .
سقفهای ملحق شده تحکم شده اند .
C NC N/A کاشی ذخیره شده : کاشیهای ذخیره شده برای سطح سقف مستقر در خروجی و راهرو ها باید با گره ایمن شود .
این کار انجام شده است .
C NC N/A حمایت : سیستم سقفهای ملحق شده نباید برای حمایت جانبی نوک سط گچی ،مصالح یا جداسازنده های ،آجر تو خالی استفاده شود . دهیچ سطح گچی یا آجری تو خالی وجود ندارد .
C NC N/A تو خال معلق وگچ : سقف شامل تو خال معلق و گچ یا سطح گچی باید هر 12 فوت مربع از مساحت متصل شود .
ساختمان سقف توخال معلق و گچی ندارد .

لوازم برقی
C NC N/A حمایت مستقل : تمام وسایل برقی در سقفهای معلق باید به طور مستقل از سیستم تعلیق سقف توسط حداقل 2 سیم در گوشه های مخالف لوازم حمایت شوند .
لوازم برقی بهطور مستقل حمایت شده اند .
C NC N/A برق اضطراری : باید برای ممانعت از افتادن یا نوسان در طول زلزله تحکم شود .
برق اضطراری در فضای کمتر از 6 فوت واقع شده است .
پوشش دادن وپرداخت
C NC N/A تکیه گاهای پوششی :برای قالببتنی یا فلزی ساختمان ،نباید هیچ گونه سرگردانی داخل طبقه ای درسطوح با پوشش بزرگتر از 2./.. برای اینست جانی و 1./..برای مواقع ضروری مهیا کند .
پوشش خارجی ندارد
C NC N/A سطوح چند طبقه : برای سطوح چند طبقه متصل به هر طبقه نباید هیچ گونه سر گردانی داخل طبقه ای در سطح چند طبقه بزرگتر از 2./. . برای اینست جانی وبزرگتر از 1./.. برای مواقع اضطراری وجود داشته باشد .پوشش خارجی ندارد.
C NC N/A اتصالات وضعی یا جهتی : جایی که اتصالات وضعی یا جهتی لازم است . باید حداقل 2 اتصال برای هر سطح دیوار وجود داشته باشد . پوشش خارجی ندارد .
C NC N/A صفحات لایی : جایی که برای اتصالات بتنی از صفحات لایی استفاده شده است . صفحات لایی باید به فلز تقویت شده تکیه کنند .
پوشش خارجی ندارد .
C NC N/A اتصالات سطح : سطوح پوششی خارجی باید با حداقل 2 اتصال برای هر سطح دیوار برای اینست جانی و 4 اتصال برای مواقع اضطراری قرار بگیرند .
پوشش خارجی ندارد .
C NC N/A تنزیل کیفییت : نباید هیچ گونه تنزیل کیفییت یا پوسیدگی در مولفه های متصل کننده مشاهده شود .
پوشش خارجی ندارد .
C N C N/A:نباید هیچ گونه خرابی در پوشش دیوار خارجی مشاهده شود .
پو شش خارجی ندارد.
C NC N/A جداسازی : جداسازی در پوشش دیوارها و پنجره های مجزا بالای 16 فوت مربع در سطح که در محلی تا 10 فوت بالای هر سطح عبور خارجی قرار گرفته اندباید ایمن باشند . این جداسازی واقع در بالای 10 فوت بالای هر سطح عبور باید به صورت شیشه های انیتی قوی گرمایی مورق باشد .که هنگام ترک در قالب باقی بماند .
این کار صورت نگرفته است .

روکش مصالح
روکش مصالح وجود ندارد : گزارشات این بخش غیر قابل اجرا هستند .
حفاظ ها ،طره ها ، تزئینات واجزا
C NC N/A حفاظهای Urm : نباید هیچ گونه حفاظ یا طره تقویت نشده جانبی با میزان ارتفاع به ضخامت از4/1 در مناطق بازلزله خیزی بالا و 5/2 در مناطق بازلزله خیزی پایین یا متوسط در بالای بالاترین نقطه از تکیه گاه ساختمان وجود داشته باشد .
حفاظ ندارد
C NC N/A سایبانهایی که در خارج ساختمان هستند باید در فضای 10 فوتی برای اینست جانی و 6 فوتی برای مواقع اضطراری قرار بگیرند .
سایبان ندارد
دودکش ساختمان
C NC N/A دودکشهای URM :هیچ دود کشی ساختمانی تقویت نشده ای نباید بالاتر از سطح ساختمان بیش از دو برابر حداقل بعد دودکش قرار بگیرد.
دود کش ندارد
C NC N/A محل قرار گیری : دودکش های ساختمان باید تا سقف باشند .
دودکش ندارد
پلکان
C NC N/A دییوارهای VRM: دور پیولت پلکان شامل خشت های منفذ دار یا مصالح تقویت نشده باید بعلت نیروهای Seismic به ساختمان متصل شوند.
هیچ گونه دیوار vrmیا خشت منفذدار وجود ندارد .
C NC N/A اجزاء پله : در ساختار قالب ،اتصال بین پله ها و ساختمان نباید بتواند سرگردانی محاسبه شده بااستفاده از بخش کنترل سریع 3.5.3.1 را بدون در نظر گرفتن نتنش در تکیه گاهها تسهیل کند .
ساختار قالبی وجود ندارد .
محتوای ساختمان و مبله کردن
C NC N/A محتویات باریک بلند : محتویات با میزان طول به عمق بیشتر از 4 برای اینست جانی و 3 برای مواقع اضطراری باید در روی زمین یا روی دیوار ها قرار گرقته و نسب شوند .
قفسه ها ،کتابخانه ها و کابینت ها روی زمین قرار گرفته اند .

تجهیزات مکانیکی و برقی
C NC N/A برق اضطراری : تجهیزات استفاده شده بهعنوان بخشی از سیستم برق اضطراری باید به گونه ای مجهز شده باشند که بعد از زلزله نیز عمل کنند .
تجهیزات رق اضطراری روی زمین ستقر شده اند .
C NC N/Aتجهیزات سنگین : تجهیزات با وزن بالای 20 که به سقف – دیوار وصل می شوند 40 فوت بالای سطح زمین قرار گیرند .
تجهیزات سنگین مستقر شده اند .

لوله کشی
C NC N/A لوله کشی فرو نشانیآتش باید بر طبق NFPA-13انجام شود .
این گزارش باید برای ساختمانهای که در مناطق بی زلزله خیزی موسط قرار گرفته اند جه این است جانی مورد ارزیابی قرار گیرد .
ساختمان در منطقه ای است که زلزله خیزی متوسط دارد .
C NC N/A کوپل کردن قابل انعطاف : تمام لوله هایی که برای اقفای حریق وآب هستند باید قادر باشند که به هم متصل شوند این گزارش نباید برای ساختمانهایی که در مناطق زلزله خیزی متوسط هسند مورد ارزیابی قرار گیرد .
ساختمان در منطقه ای واقع شده که زلزله خیزی متوسط دارد .

انبار کردن وبخش مواد خطر ساز
C NC N/A موادسمی : مواد سمی وخطر ناک که در ظروف شکستنی نهگداری شده اند باید از ریختن به علت درهای قفل نشده با لغزش قفسه ها ،سیمها یا سایر مواد حفظ شوند .
در این ساختمان هیچ گونه مواد سمی یا خطر ناک نگهداری نشده است .

A3.4مرحله ارزیابی بیشتر (2تایر )
نقص های مشخص شده توسط ارزیابی تایر 1کهدر بخش 3.3 Aآمده احتمالاً در ارزیابی 2 تایر هم خاهد بود . بنابر این ارزیابی بیشتر لازم نیست .گزارش نهایی باید اعلام کند کهایرادهای جزئی تخفیف داده شوند .

A3.5 گزارش وارزیاب نهایی
فهرست زبر ایرادهای مشخص شده توسط ارزیابی 1 تایر است : 1 )پوسیدگی 2)شکاف در و دیوار ها 3) افزونگی 4) فشار دیوارهای ساختمانی 5) اتصلات دیوار 6) تکیه گاه دیوارها 7) تقویت ستونهای بتنی 8) جداسازی ساختمانی تقویت نشده و جداسازی
مزیت های فوق ایرادهای ساختمانی باید تخفیف داده شود . منابع ممکن است برای اطلاعات مربوط به میزان تخفیف در بخش 1.3 آمده است . گزارش نهایی که نتایج ارزیابی 1 تایر را نشان می دهد باید آماده گردد .

فهرست مطالب
"تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح" 1
مقدمه 1
نمادها(نمادگذاری): 2
مقدّمه: 4
نظریه پلاستیسیته مرز بالایی ـ مفروضات تحلیلی مقدماتی: 7
برنامهآزمایش: 8
نمونه های آزمایش: 9
آزمایش 1 : 10
آزمایش 2: 11
آزمایش 3: 12
آزمایش 4 : 13
مقایسه بین پیش بینی های پلاستیسیته و نتایج آزمایش : 14
آزمایش 1 : 14
آزمایش 2 : 15
آزمایش 3 : 15
آزمایش 4 : 15
بحث پیش بینی های نظریه پلاستیسیته حدّ بالایی: 16
نتیجه گیری: 18
مراجع : 20
1ـ مقدمه : 23
2ـ مروری بر مطبوعات : 25
3 ـ انهدام برجهای مرکز بازرگانی جهان : 27
1ـ 3 ـ ساختار برجها : 27
2ـ3ـ انهدام برجها : 29
1ـ2ـ3ـ تئوری فروپاشی : 30
2ـ2ـ3 شکل های فرو ریزی : 34
3ـ2ـ3 خاصیت ضد آتش : 35
3ـ3 نحوه خروج : 36
1ـ3ـ3 راه پله ها : 37
2ـ3ـ3 آسانسورها : سریعترین راه خروج 38
4ـ نظریاتی در طرح ، سنجش و بهینه سازی سازه ای : 39
5 ـ توصیه هایی در بهینه سازی سازه ای : 41
6 ـ نتیجه گیری 44
پیوک A – نمونه ها 46
A3.1 . مقدمه 46
A3-2 مفرومات ارزیابی 47
A3-2-1 J تو صیف ساختمان 47
A 3-2-2 سطح تحقیق و بررسی 48
A 3-2-3سطح اجرا 48
A 3-2-4 ناحیه زلزله خیز 48
A 3-2-5 نوع ساختمان 48
A3-3 گزینش فاز (تایر1) 49
A3-3-2 ساختمانهای پنج مارک 49
A 3-3-3 انتخاب فهرست کامل (صورت) 49
A3.3.5مفرومات بیشتر ازریابی 50
سیستم ساختمان 51
A3.3.6 فهرست کنترل پی و مخاطرات هندسی 56
مخاطرات هندسی 57
شرایط پی 58
سطح اجرای اینست جانی 59
A3.3.9 فهرست مولفه های غیر ساختاری پایه 59
جداکننده ها 60
سیستم های سقف 60
لوازم برقی 61
روکش مصالح 64
تجهیزات مکانیکی و برقی 66
لوله کشی 66
انبار کردن وبخش مواد خطر ساز 67
A3.4مرحله ارزیابی بیشتر (2تایر ) 67
A3.5 گزارش وارزیاب نهایی 68

1

2