مقایسه طبقه‌بندی نوع زمین در آیین‌نامه‌های ساختمانی ایران و اروپا و اثرات آن بر طیف‌های طراحی (مطالعه موردی شهر بم)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

2 کارشناس ارشد مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

چکیده

تعیین واکنش دقیق ساختمان در برابرحداکثر شتاب زمین و اثر ساختگاه به منظور کاهش خطر لرزه‌ای امری ضروری است. اثرات ساختگاهی، نقش اساسی را در تخریب ساختمان‌ها ایفا می‌نماید. بر اساس آیین‌نامه‌های طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، نیروی جانبی وارد بر یک سازه، تابعی از طبقه‌بندی نوع زمین می‌باشد. طبقه‌بندی انواع زمین، عمدتا تابع شرایط زمین‌شناسی، و ژئوتکنیکی بوده و بر اساس آزمون‌های آزمایشگاهی و صحرایی تعیین می‌شود. در این راستا مطالعات ژئوسیسمیک، بر مبنای میانگین سرعت امواج برشی تا عمق 30 متری از سطح زمین، از اهمیت خاصی برخوردار است. ضخامت، سرعت و توالی لایه‌ها، به ویژه استقرار یک لایه آبرفتی کم سرعت بر روی یک لایه پرسرعت، تأثیرات قابل توجهی بر طیف‌های طراحی دارد. در آیین‌نامه اروپا ، هنگامی که یک لایه آبرفتی کم سرعت بر روی یک لایه پرسرعت با شرایط خاص قرار بگیرد، از این نوع زمین به عنوان زمین نوع E یاد می‌شود. در این مقاله، ضمن بررسی خاک نوع E آیین‌نامه اروپا و تأثیر آن در طیف طرح، میزان سازگاری طیف‌های طراحی حاصل از یک مطالعه موردی (ریزپهنه‌بندی لرزه‌ای شهر بم) با طیف‌های به دست آمده بر اساس خاک نوع E آیین‌نامه اروپا و آیین نامه‌ طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)، نشان داده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد، بدون در نظر گرفتن ضوابط زمین نوع E، ساختگاه در زمین نوع B (آیین‌نامه اروپا) یا I (استاندارد 2800) قرار می‌گیرد. طیف‌های طراحی حاصل از مطالعات شهر بم، تطابق خوبی با طیف‌های حاصل از آیین‌نامه اروپا بر اساس زمین نوع E نشان می‌دهد و با طیف‌های طراحی بر اساس زمین نوع B یا I سازگار نیست. در این راستا اختصاص طبقه‌‌ای به زمین‌هایی که در آن یک لایه آبرفت سست بر روی یک لایه سخت قرار دارد اجتناب ناپذیر می‌باشد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of soil profile classification between Iran and Euro building codes and its effect on design response spectra- case study: Bam city

نویسندگان [English]

  • Saeid Hashemi Tabatabaei 1
  • Ashkan Mohammadi 2
1 Faculty member of Building and Housing Research Center
2 [2] Expert of Building and Housing Research Center
چکیده [English]

Seismic hazard reduction requires precise response of the building based on PGA and site effects. Characteristics of site play an important role in building devastation. Based on the code of practice for seismic resistant design of buildings, exerted lateral load on a structure depends on the soil profile of the site. The classification mainly depends on the geological and geotechnical conditions which are determined by in situ and laboratory tests. In this regards, geoseismic studies based on average shear wave velocity from surface up to depth of 30m is necessary. Thickness, velocity and sequence of the layers, specifically a surface layer with low shear wave velocity underlain by stiffer material with high shear wave velocity have remarkable effects on design spectra. While a low velocity layer considered on a high velocity one, the soil profile postulated as soil type E according to the Eurocode. In this paper, soil type E defined by Eurocode and its effects on design spectra is examined. Further more consistency of design spectra resulted from case study (seismic microzonation of Bam city) with spectra based on soil type defined by Eurocode and Standard No. 2800 are evaluated. The results indicate, if terms and condition of class E is ignored. The site may be classified as type I (Standard No. 2800) or B (Eurocode). Obtained design spectra from case study match well with spectra from Eurocode for type E. Hence, it is inevitable to allocate a group of soil type within which a soft alluvium layer overlain hard layer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • soil profile classification
  • Site Effect
  • seismic microzonation
  • soil type E
  • eurocode
  • standard No. 2800

کمیته دائمی بازنگری آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (1384) آئین نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، استاندارد 84-2800، ویرایش سوم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.

هاشمی طباطبایی، و همکاران (1385) مطالعات لرزه‌خیزی، ژئوتکنیک و ژئوتکنیک لرزه‌ای شهر بم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.

 

ATC (1978) Tentative Provisions for the Development of Seismic Regulations for Buildings, ATC Publication ATC 3-06, Applied Technology Council, NBS Special Publication 510, NSF Publication 78-8, U.S. Government Printing Office, Washington, DC.

BSSC (2000) NEHRP (National Earthquake Hazards Reduction Program) Recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings (and Other Structures from 1997), Building Seismic Safety Council, Washington, DC.

CEN (2004) BS EN 1998 -1: 2004: Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, European Committee for Standardization. ISBN: 0580458725.

Connecticut department of transportation (2005) Geotechnical engineering manual, Connecticut department of transportation geotechnical engineering manual.

ICBO (1997) UBC (Uniform Building Code), International conference of building officials.

ICC (2006) IBC (InternationalBuilding Code), International Code Council, Falls Church.

Jackson, J., Bouchon, M., Fielding, E., Funning, G., Ghorashi, M., Hatzfeld, D., Nazari, H., Parsons, B., Priestley, K., Talebian, M., Tatar, M., Walker, R. and Wright, T. (2006) Seismotectonic, rupture process, and earthquake-hazard aspects of the 2003 December 26 Bam, Iran, earthquake, Geophys. J. Int.

Japan road association, Specification of High way Bridge (2002) part V seismic Design p.28.

Signanini, p. and Torrese, P. (2004) Application of high resolution shear face seismic methods to a geotechnical problem.

Hashemi Tabatabaei, S., Salamat, A.S., Ghalandasrzadeh, A., Riahi, M.A., Beitollahi, A., Talebian, M. (2009) Preparation of engineering geological maps of bam city using geophysical and geotechnical approach, Journal of earthquake engineering, Under press.