موجود است
چکیده
   در این تحقیق، در مرحله اول پتانسیل و امكانات بالقوه كشور در جذب پروازهای ترانزیت كه خود بر اقسام مختلفی می تواند مطرح باشد بررسی می گردد. به این شكل كه جایگاه و عملكرد فرودگاههای بین المللی كشور در جذب پروازهای ترانزیت شناسایی می شود و سپس با بررسی عملكرد كشورهایی از منطقه كه در جذب پروازهای ترانزیت موفق عمل كرده اند و با تطبیق اقدامات انجام گرفته در آن كشورها با شرایط و اوضاع كشورمان، راهكارهای جذب درصد بیشتری از پروازهای ترانزیت به هوا، فضا و فرودگاههای كشور شناسایی و ارزیابی می گردد. جذب پروازهای ترانزیت می تواند بهره دهی اقتصادی مناسبی برای یك كشور داشته باشد چرا كه ضمن ایجاد اشتغال، عوارض و هزینه های متنوعی از هواپیماههای مربوطه اخذ می شود.
در هر بخش برای فهم بیشتر، ضمن مدلسازی مساله ،جداول و نمودارهایی ارائه شده است که در بخش مربوطه به تفصیل به آن پرداخته شده است.
در نهایت و در فصل آخر،نتیجه گیری و پیشنهاداتی جهت ارتقاء توان جذب پروازهای ترانزیتی، عبوری و توقفی، توسط کشورمان ارائه گردیده است.
کلمات کلیدی:
پرواز ترانزیت – فرودگاه های خاور میانه– هزینه – تعرفه خدمات هوایی
مقدمه
ترانزیت هوایی از سه جهت می تواند مورد بررسی قرار گیرد ، اول ترانزیت عبوری به این معنا كه هواپیماهای خطوط هوایی مختلف در قبال عبور از آسمان و فضای یك كشور بدون آنكه توقفی را در فرودگاههای آن كشور انجام دهند ، در قبال استفاده از كریدورها و مسیرهای هوایی و برخورداری از سیستم های ناوبری آن كشور مبالغی را به هواپیمایی كشوری آن كشور می پردازند . بدیهی است كه هر چه یك كشور بتواند به پروازهای عبوری بیشتری از آسمان خود سرویس دهی نماید، بهره بیشتری از نظر اقتصادی خواهد برد . معمولاً خطوط هوایی مختلف در بین مسیرهای امن، كوتاهترین مسیر را از نظر زمانی انتخاب می كنند كه البته تعرفه ها و عوارض عبور از آسمان هر كشور می تواند در این موضوع تأثیرگذار باشد.
دومین محور مطالعه پروازهای ترانزیت همراه با توقف در فرودگاههای یك كشور هستند. دراین نوع ترانزیت كه عمدتاً مربوط به پروازهای دوربرد می باشد ، هواپیماهای خطوط هوایی مختلف بمنظور دریافت امكانات و سرویسهای فرودگاهی نظیر سوختگیری، غذا رسانی، بازدیدهای فنی و یا پیاده و سواركردن تعدادی مسافر با اهداف افزایش ضریب پری پروازو یا گسترش شبكه پروازی در فرودگاههای یك كشور توقف كوتاهی می كنند و بعد از پیاده و سوار كردن تعدادی مسافر و یا بعد از انجام توقف های عملیاتی با پرداخت هزینه هایی نظیر هزینه نشست، هزینه سوخت، هزینه روشنایی به مسیر خود ادامه می دهند. در سومین حالت در ارتباط با امور ترانزیت هوایی، می توان مسئله تمایل مسافرین به استفاده از یك فرودگاه قطبی را بعنوان گره میانی پیش از رسیدن به مقصد نهایی مورد ارزیابی و بررسی قرار داد، به این نوع ترانزیت، انتقال مسافرین گفته می شود. در فصل دوم این پژوهش فرودگاههای رقیب منطقه و خطوط هوایی موفق و اصلی منطقه بررسی خواهند شد.

سپس در فصل سوم ناحیه بندی دقیقی بر مبنای عوامل اقتصـــــــادی و جغـــــــرافیایی صورت گرفته و خصوصیات هر منطقه از نظر تولید و جذب پروازهای باری و مسافری بررسی گردیده است و درگام بعدی مبادلات بار و مسافرین نواحی مختلف شناسایی و استخراج شده است و در مرحله آخر كریدورها و مسیرهای مصوب و مهم بین المللی كه پروازها برای عبور از كشور ایران از آنها استفاده می كنند بررسی و شناسایی شده و ضمن تخصیص ترافیك ترانزیت هوایی عبوری به آنها ، مسیرهای مهم كشور مشخص می شوند بدین وسیله بستر مناسبی به منظور ادامه پژوهش در فصول پنجم تا هشتم فراهم می شود تا بتوان ضمن بررسی دقیق کلیات مسئله، به یک نتیجه گیری دقیق دست یافت و با ارائه راهکارها و پیشنهادات لازم به حل مساله کمک کرد.                                                           

1-1- اهمیت و هدف مساله
در این قسمت از مطالعه نخست به بررسی اهمیت و در مرحله بعد از آن به تشریح هدف مسئله پرداخته می شود.
1-1-1- اهمیت مساله    
با توجه به اتكای شدید اقتصاد ایران به منابع طبیعی و به ویژه نفت و از طرف دیگر نوسانات شدید بازار جهانی نفت و محدودیتهای منابع طبیعی ، نیاز به تفكر و مطالعه به منظور ایجاد جایگزینهای مناسب تأمین بودجه به جای تكیه بر درآمدهای نفتی به شدت احساس می شود.
در این راستا، صادرات كالاهای صنعتی نظیر ماشین آلات و صنایع دستی و كالاهای غیرصنعتی نظیر محصولات كشاورزی از یك سو و فروش خدمات مختلف نظیر خدمات حمل و نقل از سوی دیگر از جمله راهكارهای اجرایی و قابل اطمینان می باشند.                                            
لازم به توضیح است كه با توجه به اینكه دستیابی به حجم بالای صادرات كالاهای صنعتی و غیرصنعتی كه جایگزینهای مناسبی برای تأمین بودجه بجای تكیه بر درآمدهای نفتی هستند ، مستلزم سرمایه گذاریهای كلان ارزی و ریالی اولیه بوده و در بلندمدت امكان پذیر می باشند، لذا منابعی كه سریعتر و بدون ایجاد هزینه های سرمایه گذاری كلان اولیه به نتیجه برسند دارای اولویت می باشند. در این رابطه می توان به فروش خدمات بالاخص فروش خدمات حمل و نقل ترانزیت در بخشهای كالا و مسافر در چهار زیرمجموعه حمل و نقلی جاده ای، ریلی، هوایی و دریایی اشاره نمود.
از جمله خدمات حمل و نقلی قابل فروش، خدمات حمل ونقل در بخش ترانزیت كالا و مسافر در چهار زیرمجموعه فوق می باشد.                                                                                            
بنا به نظر صاحبنظران، پدیده ترانزیت كالا و مسافر با توجه به موقعیت جغرافیایی خاص و مناسب كشور می تواند یكی از جایگزینهای مناسب بخشی از درآمدهای ارزی كشور باشد. حال آنكه میزان اهمیت موقعیت جغرافیایی در كسب درآمدهای ارزی چه مقدار می باشد ، نیاز به تحقیق دارد. لذا این مطالعه از یك نگاه به دنبال شناسایی عوامل مكملی می باشد كه در صورت حصول آنها ، با تكیه بر موقعیت جغرافیایی ایران بتوان به درآمدهای ارزی بیشتری دست یافت.                                          
لازم به توضیح است كه با اهمیت بخشیدن به ترانزیت هوایی و تلاش برای بالابردن حجم تقاضای ترانزیت هوایی از فضا و فرودگاههای ارائه دهنده خدمات موجود در كشور، علاوه بر درآمد ارزی می توان به صنعت حمل و نقل هوایی نیز اعتبار بخشید .بنا بر این تحلیل و ارائه راهكارهای بالفعل كردن پتانسیلهای موجود همراه با بالابردن سطح خدمات رسانی مهم و لازم به نظر می رسد. با توجه به وسعت فراوان موضوعات مرتبط با ترانزیت هوایی، سعی شده است به مسائل و موضوعاتی پرداخته شود كه تأثیر بیشتری در فرآیند ترانزیت هوایی دارند و ساختار پارامترهای مهم مورد ارزیابی قرار گیرد.                                                                                                                                  
1-1-2- هدف مساله
هدف از این تحقیق، شناخت صحیحی از میزان تقاضای پروازهای ترانزیت از كشور می باشد كه این امر مستلزم دسترسی به ابزارهای پیش بینی مناسب و به عبارتی تهیه و پرداخت مدل تقاضای پروازهای ترانزیت از ایران می باشد. كاربرد نتایج پروژه در برنامه ریزی در موارد زیر بوضوح روشن است.      

1. گسترش كمی و كیفی تجهیزات ناوبری
2. اصلاح قوانین مربوط به ترانزیت هوایی
3. اصلاح و تكمیل تجهیزات خدمات رسانی فرودگاههای كشور

راههای بهره برداری بهینه از تسهیلات موجود هوایی و افقهای سرمایه گذاری آتی همراه با اولویتــهای اصلی آن از اهداف اصلی این است.                                                              
در یك ارتباط متقابل ضروری است كه كشور ما به همان نسبتی كه به دلیل استفاده از خدمات مختلف ارائه شده در مسیرهای هوایی سایر كشورها متحمل هزینه می گردد، با فراهم ساختن تجهیزات و امكانات مناسب و ارائه خدمات پروازی در مسیر تردد ترافیك خارجی، درآمدهای متعادلی را كسب نماید، كه این امر مستلزم بررسی امكانات و اقدامات كشورهای رقیب در این زمینه و شناسایی نرخ واقعی بار و مسافر عبوری از منطقه می باشد. كه در نهایت به تعیین مدل مناسب و معقولی برای تقاضای ترانزیت هوایی كشور چه در بخش عبوری از فراز كشور و چه در بخش همراه با توقف در فرودگاههای كشور می پردازد.                                                                                              
درواقع این پژوهش در چارچوب پاسخگویی به سؤالات زیر گام برمی دارد.                                
1- عوامل مؤثر در استفاده از مسیرهای هوایی فراز یك كشور (بدون توقف) توسط خطوط هواپیمایی سایر كشورها به منظور تقرب و رسیدن به مقصد نهایی كدامها هستند ؟                        
2- عوامل مؤثر در انتخاب فرودگاههای یك كشور به عنوان گره میانی توسط هواپیماهای یك شركت هواپیمایی به منظور دریافت خدمات فرودگاهی نظیر سوخت گیری، غذارسانی ، نظافت و پیاده و سواركردن تعدادی مسافر و بار و و نهایتاً ادامه سفر هواپیما به سمت مقصد نهایی توسط هواپیماهای آن خط هوایی كدامها هستند؟                                                                            
3- عوامل مؤثر بر جذب مسافرین انتقالی توسط فرودگاههای كشور ثالث به منظور ادامه سفر مسافرین به سوی مقاصد نهایی از طریق آن فرودگاهها كدامها هستند؟                                                    
پس از پاسخگویی به سؤالات فوق، این مطالعه قادر خواهد بود تا به سمت هدف خود و یا به عبارتی پاسخگویی به سؤالات زیر نزدیك شود.                                                                                

موجود است
چكیده
از آنجائیکه قوس‌‌های افقی جزء مهمترین اجزای طرح هندسی راه‌ها می‌باشند و بطور گسترده در نقاط مختلف جاده‌های کشور مورد استفاده قرار می‌گیرند و از طرفی در بسیاری از موارد، محل قرار گیری این قوس‌ها در تلاقی با محل قرارگیری شیبها و قوس‌های قائم می‌باشد در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Truck SIM که امروزه یکی از کامل ترین و پرکاربرد ترین برنامه‌های شیبه‌سازی حرکات وسایل نقلیه سنگین می‌باشد، ابتدا به مدلسازی حرکت دو نوع متفاوت از انواع کامیون (1-کامیون جامدار(Dump truck) 2-کامیون مفصل دار wb-15) در طول حرکت بر روی قوس های افقی ساده و معکوس با شیب طولی صفردرصد ، و تعیین شتاب جانبی[1] این وسایل نقلیه می پردازیم.سپس مدلسازی را بر روی قوس های افقی یادشده که در ترکیب با شیب‌ها و قوس های قائم قرار خواهند گرفت ادامه داده و دراین حالت نیزمقادیر شتاب جانبی را تعیین می کنیم.
در انتها ضمن مقایسه شتاب های جانبی بدست آمده در دو حالت قوس افقی بدون شیب و شیبدار و اصلاح روابط تعیین حداقل شعاع قوس افقی موجود در آیین نامه های رایج طرح هندسی راه ها ، مقادیر افزایش شعاع لازم در قوس های سه بعدی(قوس افقی در ترکیب با قوس قائم) را از طریق تحلیل نتایج خروجی در برنامه SPSSتعیین می نمائیم.
کلمات کلیدی : قوس سه بعدی،وسیله نقلیه طرح،شتاب جانبی، مدلسازی، شبیه ساز Truck SIM
1-1- تعریف كلی مسأله
طراحی هندسی راه باتوجه به ایجاد هماهنگی میان اجزای آن كاری دشوار است؛ این اجزا شامل عناصری مانند سرعت طرح- عرض شانه- قوس‌های افقی[2]- شیب‌های طولی – شیب‌های عرضی- عرض آزاد- عرض خط عبور- ابنیه فنی- قوس‌های [3]- حداقل فاصله دید توقف- بر بلندی و ارتفاع آزاد می‌باشند، كلیه عوامل ذكر شده از نوع معیارهای اجباری در طراحی هندسی راه می‌باشند[1].
مهمترین هدف یك طرح هندسی دقیق، امنیت بالا و بی‌خطر بودن طرح با تكیه بر هماهنگی دقیق میان اجزای طرح می باشد؛
هزینه طرح نیز از نكات حائز اهمیت در طراحی هندسی می‌باشد. در كل برای رسیدن به یك طرح مطلوب و بهینه می‌بایست هماهنگی كامل میان میعارهای فنی – معیارهای اقتصادی و عوامل محیطی صورت پذیرد.
قوس‌های افقی و قائم (پیچ‌ها و خم‌ها) دو جزء مهم طرح هندسی راه می‌باشند؛ قوس افقی نمایی از انحنای راه در امتداد پلان آن است در حالی‌كه قوس قائم مقطع طولی از راه است و فرورفتگی و برآمدگی آن را در امتداد مسیر نشان می‌دهد؛ قوس افقی شامل مماس (خط مستقیم) و منحنی افقی غیرمستقیم است كه دو خط مماس در طرفین را به تنهایی و یا با كمك منحنی‌های اتصال به هم متصل می‌كند؛

قوس قائم شامل خط مستقیم مماس (مسطح- سربالایی یا سر پائینی) و یك منحنی سهمی‌وار گنبدی یا كاسه‌ای است كه خطوط مماس را به هم وصل می‌كند؛ از دیگر موارد اساسی تشكیل دهنده اجزای طرح هندسی راه، مقطع عرضی آن می‌باشد كه مشخصات پهنا – شیب عرضی سواررو- شانه‌ها- كانال‌ها- میانه و پیاده‌رو را به وضوح مشخص می‌كند؛زمانی كه وسیله نقلیه در امتداد قوس افقی حركت می‌كند نیروی گریز از مركز را به سمت خارج از مركز قوس تجربه می‌كند كه این نیرو به طور عكس با شعاع قوس متناسب است؛ نیروهای مقاوم در برابر نیروی گریز از مركز، شامل اثر متقابل نیروی اصطكاك بین لاستیك ماشین و كف خیابان و وزن وسیلة نقلیه است كه باعث پایداری وسیله نقلیه در طول مدت حركت آن بر روی قوس افقی 

می‌شوند؛

اثر متقابل نیروی اصطكاك بین لاستیك ماشین و رو‌سازی جاده بستگی به فاكتورهائی از قبیل وضعیت سطح جاده- شرایط آب و هوایی- مشخصات لاستیك و دینامیك وسیله نقلیه دارد؛
قسمتی از مولفه، وزن خودرو كه به طور موازی با سطح جاده عمل می‌كند، بستگی به میزان شیب عرضی جاده(دِوِر) دارد.
1-2- نیاز به مطالعه در مورد مسأله
در حال حاضر از مدلی به نام(PM) Point mass برای طراحی شعاع حداقل قوس‌های افقی در آئین‌نامه‌های طراحی هندسی از جمله AASHTO استفاده می‌شود؛ در این مدل جرم وسیله نقلیه را نزدیك به جرم یك نقطه در نظر گرفته و بدون توجه به نحوة توزیع نیروی اصطكاك بین چرخ‌های داخلی و بیرونی و دیگر مشخصات وسیلة نقلیه طرح، نیروهای وارده بر جرم نقطه‌ای را محاسبه و براساس آن حداقل شعاع لازم برای پایداری جرم در طول حركت روی قوس افقی را بدست می‌آورند؛ این روش شاید به صورت كلی جوابگوی نیازهای طراحی می‌باشد، اما از لحاظ علمی و باتوجه به مشخصات ویژه وسایل نقلیه و تفاوت‌های زیاد بین خودروها، مناسب نمی‌باشد. بین كامیون‌ها و خودروهای سواری از نظر سایز، اندازه لاستیك و مشخصات لاستیك تفاوت‌های آشكاری وجود دارد؛
اگرچه اصطكاك در هر چهار چرخ اتومبیل تقریباً برابر است، اما در كامیون اصطكاك چرخها به طور گسترده‌ای تغیر می‌كند؛ از طرفی یك وسیله نقلیه سنگین مثل كامیون جهت حركت روی جاده به 10% اصطكاك بیشتر نسبت به ماشین‌های سواری نیازمند است؛
از معایب مدل PM این است كه آستانه غلطیدن وسایل نقلیه را مشخص نمی‌كند؛ آستانه غلطیدن در خودروهای سواری نسبتاً بالاست و این خودروها قبل از غلطیدن بر روی جاده می‌لغزند(سر می‌خورند)؛ اما غلطیدن در كامیونها مسأله بسیار مهمی است، زیرا این‌گونه خودروها باتوجه به وضعیت و مشخصات بدنه و بار، مركز جرم بالاتری نسبت به خودروهای سواری دارند؛
مطالعات نشان داده آستانه غلطیدن در كامیونها تقریباً حدود g3/0 می‌باشد[48] . یعنی اگر كامیونی یك قوس افقی با شعاع 39 متر را طی می‌كند كه در آن سرعت طرح می‌باشد، شتاب جانبی وارده به وسیلة نقلیه در حدود g17/0است و این خودرو می‌تواند تا حد g13/0 شتاب جانبی اضافی را تحمل كند بدون اینكه واژگون شود؛
یكی دیگر از محدودیت‌های مدل PM این است كه محاسبات قوس‌های معكوس و مركب به تنهایی و یا در تركیب با قوس‌های قائم را بیان نكرده است در صورتی كه چنین قوس‌هایی كاربردهای فراوانی در طبقه‌بندی انواع مختلف راه‌ها و بزرگراه‌ها دارند.
در راهنمای طرح هندسی جاری مورد استفاده برای این‌گونه قوس‌ها، تنها به رعایت حداكثر مقدار 5/1 برای نسبت بین شعاع بزرگترین و كوچكترین شعاع قوس‌های معكوس و مركب اشاره شده است بدون اینكه هیچ توجهی به مشخصات و ویژگی‌های وسیله نقلیه بشود؛
یكی از بزرگترین محدودیت‌ها در طراحی حداقل شعاع قوس دایره‌ای این است كه این طراحی‌ها براساس مقدار اصطكاك جانبی می‌باشد كه در حدود 60 سال قبل پایه‌ریزی شده بود [8].
ملاكی كه در آن زمان وجود داشت براساس این موضوع بود كه چه میزان انحراف باعث می‌شود تا راننده احساس ناامنی كند و به طور غریزی از سرعت بالاتر اجتناب كند. سرعتی كه ممكن بود باعث واژگونی در قوس مورد مطالعه شود، به عنوان معیار كنترل طرح برای حداكثر میزان اصطكاك پذیرفته شده است. از مقیاس Ball-bank به عنوان مقیاس كلی برای اندازه‌گیری نقطة ناامنی راننده و در نتیجه واژگونی (چپ كردن)، برای تعیین سرعت ایمن در قوس‌ها استفاده می‌شود؛
1-3- اثرات مهم مطالعه بر مسأله ازنظر بهبودآن
در حال حاضر در آئین‌نامه‌های طراحی هندسی موجود، مشكلات زیر موجود می‌باشند و در این پایان‌نامه سعی بر بررسی آنها خواهد بود:
1- راهنماهای طراحی هندسی موجود غالباً با قوس‌های افقی معكوس یا مركب به صورت عناصر مجزا برخورد و رسیدگی می‌كنند و نظریات كافی و مناسب برای طراحی قوس‌های پیچیده افقی ارائه نمی‌دهند؛
2- آئین‌نامه‌های موجود، قوس‌های سه‌بعدی كه در آن قوس‌های افقی ساده یا مركب در تركیب با قوس‌های قائم قرار گرفته است را به صورت جداگانه بررسی می‌كند و توجه و رسیدگی كافی برای نیازهای طراحی قوس‌های سه‌بعدی موجود نمی‌باشد.
1-4- اهداف و فرضیات تحقیق
1- راهنماهای طراحی و آئین‌نامه‌های موجود و تحقیقات انجام شده تاكنون جهت تعیین هدف و كمك به تحقیق پیش‌رو
2- استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی Trucksim برای سنجیدن توانایی وسیله نقلیه سنگین (كامیون) در طول حركت بر روی تركیبات متفاوتی از اجزای طرح هندسی.
این تركیبات شامل بخش‌های زیر می‌باشند:
الف) قوس افقی به تنهایی و بدون وابستگی به قوس قائم
ب) قوس قائم (شامل = سربالایی- سرپائینی- قوس محدب- قوس مقعر)

موجود است
چكیده
در این تحقیق نتایج حاصل از مطالعات انجام شده بر روی سازه‌های با سیستم جداگر لرزه‌ای و اثر درز لرزه‌ای بین این سازه‌ها با ساختمان‌های مجاور جهت اجتناب از برخورد آنها در زمان زلزله ارائه شده است. این تحقیق از آنرو مورد اهمیت است که، می‌توان از نتایج آن برای ارزیابی تغییر فواصل مابین سازه‌ها با در نظر گرفتن ارتفاع سازه با جداگر لرزه‌ای به سازه‌های مجاور که در معرض زلزله قرار دارند، مورد استفاده قرار بگیرد. که در واقع کمکی به اتخاذ تصمیم جهت انتخاب فاصله درست به سازه مجاور می‌باشد. اطلاعات آماری با بررسی ساختمان‌های سه، پنج، هفت وده طبقه فلزی با سیستم بادبندی و قاب خمشی به طور مجزا در معرض 20 رکورد حوزه دور بدست آمده است. هریک از ساختمان‌ها بر اثر رکوردهای زلزله انتخاب شده مورد تحلیل قرار گرفته است. فاصله بین سازه‌ها براساس مشخصات سازه‌های با جداگرلرزه‌ای تغییر می‌کند تا بتوان نتایج مناسبی را ارائه دهد، لذا در ابتدا این محدوده جداگانه در اطراف سازه با جداگر لرزه‌ای بطور مجزا در نظر گرفته شده است. پس از بدست آوردن یک محدوده مناسب با استفاده از این نتایج سازه‌های سه، پنج، هفت و ده طبقه در کنار سازه‌های قاب خمشی و بادبندی با پایه گیردار برای فواصلی که از جدول نتایج بدست آمده وتحت رکوردهای مشابه‌سازی شده مورد تحلیل قرار گرفته است، تا تأثیر استفاده از محدوده در آن بررسی شود. در مجموع به منظور بررسی تأثیر برخورد بر نیاز های لرزه‌ای سازه‌ها با جداگر لرزه‌ای 160 تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی انجام شده است. در انتهای این تحقیق با جمع بندی نتایج رابطه ای ساده و تأثیرگذار برای کاهش اثر برخورد دو سازه مجاور بدست آمد که مشخص کردن این محدوده را آسان می‌کند.
 واژه‌های کلیدی: جداگر لرزه‌ای، درز لرزه‌ای، برخورد(کله گی)، مقیاس رکورد، زلزله حوزه دور
 1 -1 مفهوم جداگر لرزه‌ای

در ابتدا به مفهوم جداگر لرزه‌ای که بنظر می رسد یک مفهوماصلی برای این پایان نامه باشد می پردازیم تا کمی از اصول پایه مشخص شده و بعضی از پیشرفتها و مفاهیم که در این سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد معرفی گردد. لذا در این مورد از کتاب “طراحی سازه‌های ضد زلزله” ]1[ کمک گرفته 

شد.

پیشرفت در مورد ایمنی در برابر زلزله، حدودا از زلزله 1906 سانفرانسیکو، عمدتا به سبب قبول ترازهای نیروی رو به افزایش که ساختمان‌ها را می‌بایست برای تحمل آنها طراحی کرد، آغاز شد. اگرچه آیین‌نامه ها تاکنون دستور به افزایش مداوم ترازهای نیرو داده‌اند، اما یک ساختمان در مواجهه با زلزله‌های شدید حتی اگر کشسان باقی بماند، با نیروهایی مواجه می‌شود که چند برابر ظرفیت طراحی شده آن می‌باشد.
ساختمان‌های جدید حاوی تجهیزات بسیار حساس و گرانی هستند که در تجارت، بازرگانی، آموزش و پرورش و مراقبت بهداشتی اهمیت حیاتی دارند. بیمارستان‌ها، مراکز ارتباط جمعی، مراکز اضطراری، اداره‌های پلیس و ایستگاه‌های آتش نشانی می‌بایست در زمانی که به آنها نیاز است، یعنی پس از وقوع زلزله، امکان خدمت‌رسانی داشته باشند. ساخت معمولی می‌تواند سبب ایجاد شتاب‌های بسیار زیاد در طبقات ساختمان‌های سخت و تغییر مکان‌های جانبی میان طبقه بزرگ در سازه‌های انعطاف‌پذیر شود. این دو عامل در تضمین ایمنی اجزای ساختمان و محتویات آن ایجاد اشکال کنند.
تحمل وزن سازه و در عین حال محافظت آن از نیروهای القا شده بر اثر زلزله.
-طراحی و ساخت مستهلک‌کننده های انرژی مکانیکی (جذب‌کننده ها)و الاستومرهای با میرایی بالا که برای کاهش حرکت در عرض بالشتک، به ترازهای عملی و قابل قبول، و مقاومت در برابر بارهای باد به کار برده می‌شوند.
-ابداع و پذیرش نرم‌افزارهای کامپیوتری برای تحلیل سازه‌های جداشده لرزه‌ای که ویژگی‌های غیر خطی مصالح وماهیت متغییر با زمان بارهای زلزله را در نظر می‌گیرد.
-توانایی در انجام آزمون‌های میز لرزان با استفاده از حرکات ثبت شده واقعی زمین ناشی از زلزله، به منظور بررسی عملکرد سازه‌ها و فراهم کردن نتایجی برای معتبر ساختن فنون مدلسازی کامپیوتری.
-ابداع و پذیرش روش‌هایی برای تخمین حرکات زمین خاص منطقه، ناشی از زلزله، برای دوره های مختلف بازگشت.
1-2 ملاحظات مربوط به جداسازی لرزه‌ای
اگر هریک از موارد زیر مطرح باشد آن گاه به جداسازی لرزه‌ای سازه نیاز است:
-افزایش ایمنی ساختمان و قابلیت بهره برداری آن پس از زلزله مطلوب باشد.
-نیروهای جانبی کاهش یافته ای برای طرح مورد نیاز باشد.
-استفاده از سازه‌های با ظرفیت شکل‌پذیری محدود (از قبیل بتن پیش ساخته )در نواحی زلزله خیزبا تغییر مکان نسبی کم مطلوب باشد.
-سازه فعلی در برابر بارهای زلزله ایمن نباشد.
برای سازه‌های جدید آیین‌نامه های فعلی ساختمان در تمامی مناطق زلزله تغییر مکان بکار برده می‌شود و بنابراین ممکن است بسیاری از طراحان احساس کنند که چون الزامات آیین‌نامه با طرح‌های فعلی برآورد شود لذا به جداسازی لرزه‌ای نیاز نیست اما الزامات توصیه شده درباره نیروی جانبی که انجمن مهندسان سازه کالیفرنیا (SEAOC)]39[تهیه کرده است، بیان می‌داردکه ساختمان‌هایی که مطابق با ضوابط این آیین‌نامه طراحی می‌شوند باید:
-بدون آسیب دیدگی در مقابل زلزله‌های خفیف مقاومت کنند.
-بدون آسیب دیدگی سازه‌ای، اما با مقداری آسیب غیر سازه‌ای، در مقابل زلزله‌های متوسط مقاومت کنند.
-بدون خرابی اما با آسیب دیدگی سازه‌ای و غیر سازه‌ای در مقابل زلزله‌های بزرگ مقاومت کنند.
این اصول عملکردی در مورد ساختمان‌هایی که با نیروهای طرح تراز آیین‌نامه بازسازی می‌شوند، نیز صادق است.
جداسازی لرزه‌ای توانایی در ساختن ساختمانی با مشخصه های عملکردی بهتر از آنچه آیین‌نامه فعلی می گوید را نوید می‌دهد و لذا گام بزرگی به جلو در طراحی لرزه‌ای سازه‌های مهندسی به شمار می رود. در هنگام تقویت ساختمان، نیاز به جداسازی الزامی است، و ممکن است سازه در وضعیت فعلی خود، در صورتی که زلزله رخ دهد، ایمن نباشد. در چنین حالاتی، اگر جداسازی لرزه‌ای مناسب باشد، می‌بایست میزان موثر بودن آن، در مقایسه با راه‌حل‌های دیگر از قبیل تقویت کردن ساختمان، ارزیابی شود.
1-3 راه‌حل‌هایی برای آسیب غیر سازه‌ای
دو مکانیزم اصلی برای ایجاد آسیب غیر سازه‌ای وجود دارد. اولی مربوط به تغییر مکان جانبی بین طبقه‌ای و دومی مربوط به شتاب‌های طبقات است. تغییر مکان جانبی بین طبقه‌ای به صورت جابجایی نسبی بین دو طبقه تقسیم بر ارتفاع طبقه تعریف می‌شود. شتاب‌های طبقات، شتاب‌های مطلقی هستند که در نتیجه وقوع زلزله ایجاد می‌شوند و در ساخت متعارف معمولا با افزایش ارتفاع ساختمان افزایش می یابند.
دو فلسفه طراحی مختلف در مهندسی سازه، برای کم کردن آسیب دیدگی غیر سازه‌ای مورد بحث است. یک دسته چنین استدلال می‌کنند که ساختمان‌های سخت بهترین راه‌حل هستند. ساختمان‌های سخت تغییر مکان‌های جانبی بین طبقه‌ای را کاهش می‌دهند، ولی شتاب‌های زیادی در طبقات ایجاد می‌کنند. دسته مقابل استدلال می‌کنند که ساختمان‌های انعطاف‌پذیرراه‌حلمی‌باشد، زیرا نیروی کمتری را جذب می‌کنند و شتاب‌های طبقات را کاهش می‌دهند. اگرچه این مطلب درست است، ولی ساختمان‌های انعطاف‌پذیر تغییر مکان‌های جانبی بین طبقه‌ای بزرگتری دارند و در نتیجه اجزایی که به تغییر مکان جانبی حساس‌اند، شدیدتر آسیب می‌بینند.

موجود است
چكیده
ستون‌های باكسی پرشده با بتن (CFT)[1] در بسیاری از ساختمان‌ها در جهان استفاده شده‌اند. این سازه‌هابا ارتفاعها و وضعیتهای گوناگون در دو موقعیت بدون نیروهای لرزه‌ای ودر مناطقی كه خطر لرزه‌ای بالایی دارند اجرا گردیده اند. این بازبینی كوتاه رفتار ستون‌های پرشده از بتن بامقطع دایره و مربع مستطیل به همراه بادبندها، و خصوصاً متمركزشده بر رفتار آنها در زمان اعمال بارها به طور لرزه‌ای رفت و برگشتی درنظر گرفته است. این بحث با رفتار ستون‌های پرشده با بتن تحت بارهای محوری و خمش و پیچشی شروع می‌شود و چكیده‌ای از اثرات خزش، جمع‌شدگی و عكس‌العمل كلی ستون‌های پرشده با بتن برای تنش‌های پسماند را نشان خواهد داد. مختصری از رفتار یكنواخت براساس بحث‌های متعاقب تحقیق شده بر روی رفتارسیکلی این ستون‌ها دیده می‌شود. این مقاله از چندین مقاله كه در زمین‌های نیروی غیرلرزه‌ای برای محاسبه و طراحی این ستون‌ها كارشده برگرفته شده است
1-1مقدمه
ستون باكسی مركب ، پر شده با بتن (CFT) به طور روزافزون بعنوان یك ستون یا تیر ستون در سازه‌های بادبندی شده ویا قاب‌های خمشیمورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از مقاطع سرد نوردشده دایره‌ای یا مستطیلی مربعی در ساختمان‌های مختلف با بتنهای پیش تنیده یا درجا ریخته شده در سراسر جهان مرسوم گردیده است، این سازه‌ها با مقاطعی با ابعاد بالا و درجا ریخته شده در ستون‌های اصلی كه باید در برابر نیروهای لرزه‌ای مقاوم باشد در ساختمان‌های چند طبقه بادبندی شده و قاب‌های خمشی استفاده شده است. ستون‌های باكسی پرشده با بتن از پلیت جوش شده به هم درست شده‌اند و در ساختمان‌های بلند جهان با ستون‌های دایره‌ای از لوله‌ها استفاده شده است. در مجموع در ژاپن از این روش برای ستون‌های پل به طور معمول استفاده می‌شود. ]3[
اعضای پرشده با بتن در سازه‌ها یكسری نتایج خوب با مقاطع متعادل ازفولاد، بتن مسلح، و یا فولاد مسلح شده با بتن دارد. وقتی از قاب‌های مركب از فولاد و بتن شامل مقاطع I شكل در تیرهای اصلی كه به صورت مربعی مسطتیلی یا دایره‌ای قاب شده‌اند كه این قاب‌ها به طور كامل یا بخشی از آن یا اتصالات آنها گیردار شده‌اند،CFTها باعث یكنواختی عالی و مقاومت زیاد در برابر لرزه در جهت عمود برهم و تناسب خوب برای مقاومت برابر خمش یكطرفه به همراه بار محوری می‌شود.برای طراحی لرزه‌ایCFTها دربخش مقاوم در خمش قاب‌ها نسبت (مقاومت بر وزن) را بسیار بالا می‌برد وبدلیل محبوس‌بودن بتن و بادبندی ممتد، باكس‌های نواری با نسیت بالای (مقاومت بر وزن) از ستون‌های باكسی، باعث تأخیر در كمانش موضعی در آن می‌شود، رفتار استهلاكی تصحیح شده، در مقایسه با قاب‌های فولادی معمولی مشهود می‌باشد و افزایش شكل‌پذیری و سختی فولاد در بیرون محیطی كه بطور مؤثر در مقاومت خمشی به خوبی كشش و فشار محوری بطوراجرای عمل می‌كند، قرار می‌گیرد در حالی كه فرم‌های‌های بتنی بعنوان یك هسته كمكی بسیار عالی به مقاومت در برابر بارهای فشاری خواهد کرد.
باكس‌های فولادی همچون قاب در سازه عمل می‌كنند و اجرای آنها می‌تواند برای سازه‌های چندطبقه ارجع باشد چون در آنها هزینه كارگری و مصالح را کاهش خواهد داد. هزینه تمام شده اعضا كمتر از هزینه فولاد و به سختی با بتن مسلح بر پایه (مقاومت برهزینه)برابری می‌كند.
تحقیقات اخیر استفاده از بتن مقاومت بالا و یا فولاد با بتن مقاومت بالا رابا موفقیت بیشتری ا نشان داده است]8-12[. با استفاده از بتن مقاومت بالا، CFTها در هر فوت مربع قویتر از ستون‌های بتنی مسلح معمولی هستند. با این روش قاب‌هایی كوچكتر و سبكتر روی فونداسیون ساخته خواهد شد.
در نیروهای لرزه‌ای، پاسخ سیکلی ستون‌های CFT و اتصالات بوجود آمده در آنها یك منحنی هیسترزیس كامل با جذب انرژی قابل توجه را نشان می‌دهد]4-6-13-14[. كاهش قدرت و سختی در این مرحله خصوصاً برای ستون‌های CFT كه در آن بتن حكمفرما است، اتفاق می‌افتد]6-15-16[.

 ترجیح داده می‌شود كه این كاهش بصورت تدریجی و متوسط باشد، خصوصاً برای مصالح نرمال این مهم است. به دلیل سودمندی آن، مقداری از پروژه‌های تحقیقی در حال پیشرفت در سراسر جهان شامل رفتار لرزه‌ای ستون‌های CFT در شروع آن از آمریكا و ژاپن در بخش علوم پایه ملی آمریكا و برنامه‌‌های همكاری تحقیقاتی ژاپن، بر روی ساختمان‌های چندگانه و مركب بوده است. شكل (1-1) پلان یك ساختمان كه با قاب‌های CFT در این برنامه تحقیقاتی مرتب شده است. استفاده از ستون‌های CFT در چند دهانه در تمام جهت‌های اصلی از كم به زیاد در سازه باعث افزایش ظرفیت ستون‌های CFT در حین لرزه برای هر دو جهت قاب‌ها می‌شود.

خرابی CFT‌ها بستگی به نسبت و مقاومت كم یا متوسط بتنی ندارد وبطور عادی در تركیبی ازجاری‌شدن و كمانش محلی فولاد، شكست بتن، و كمانش خمشی اعضاء همچون یك كمانش كلی اتفاق می‌افتد و این به اندازه کافی مهم است چرا که رفتار شكل‌‌پذیر بطور كلی از آن منتج می‌شود، صرفنظر از آنچه مصالح فلزی یا بتنی در ابتدا بصورت غیرالاستیك باشد.
خرابی ستون‌های باكسی جداره نازك (CFTها با باكس و داشتن جداره ای كه آن بزرگتر از 60 باشد) یا CFT‌هایی با بتنی مقاومت بالا ترجیح به كمانش محلی باكس فولادی تركیب شده با یك تخریب برشی بتن دارد]8[. در حالیكه باكس فولادی كمك می‌كند خرابی برشی در بتن تأخیر بیافتد]10[، این مد خرابی ترد تر ازبقیه می‌باشد. براساس ضوابط[1]SSRC،[2]AISC ]21[، و برای طراحی لرزه‌ای،]21[ [3]NEHRP، برای CFT‌ها در سراسر جهان، اخیراً محدوده جاری‌شدن بالای فولاد، حدود380 مگا پاسکال پیشنهاد شده وبتن بامحدوده مقاومت55 مگا پاسکال و محدوده باكس نواری، بطوری كه مطمئن باشیم به جاری‌شدن کلی نمی‌رسیم و در ابتداخرابی بصورت كمانش محلی یا خوردشدن بتن صورت بگیرد.
نسبت پواسون اولیه بتن (تقریباً 15/0 تا 25/0) كمتر از فولاد (3/0 تقریبی) می‌باشد]23[. بنابراین در ابتدا بتن در ستون CFT محبوس می‌باشد. گسترش خورد شده گی بتن سریعتر از باكس فولادی خواهد بودودر تراز بارگذاری بالاتر بطور بهتری با هم منسجم می‌شوند. مقاطع دایره‌ای به طور مؤثری می‌تواند تنش پیرامونی را به فشارهای جانبی اعمال شده روی بتن را پخش کنند]24[، اما طرف صاف مقطع مربع مستطیل، باعث فشار نفوذی كمتری می‌شود تا بتن بطور مجدد گسترش كرنشی داشته باشد. در كناره باكس‌های مربع مستطیل پخش بار اصلی باعث محبوس‌بودن بتن می‌شود، و تأثیر آن روی مقاومت ناچیز است، اگرچه CFT شكل‌پذیری بالاتری دارد. رفتار CFT بارگذاری شده اغلب متأثر از همین محبوس‌شدگی است ]7[، بارگذاری بتن تنها ترجیحا از بارگذاری با فولاد بتن با هم،تراز بار كمتری دارد.برعكس آن، بارگذاری فولاد، به تنهایی، با اتصال تیرهای اصلی بطور ساده منجر به اصطكاك موضعی شود. اما بتن محصور تا زمانی که بارهای اصلی اعمال شود وارد عمل نمی‌گردد. در یكی از مراجع در همین زمینه‌ كه كاركرد یا عملكرد فقط یكی از مصالح، از بارگذاری بحث شده است]8-10-23[.
سختی اولیه ستون باكسی فلزی پرشده با بتن تحت بار فشاری محوری توسط هسته بتنی كاملاً پیچیده شده است و به واكنش بین دو مصالح بستگی دارد. ضوابط ]21 SSRC [یك مدول الاستیك تعریف شده را پیشنهاد می‌كند كه مجموعی از مدول الاستیسیته برای فولاد بتن می‌باشد. روی مدولاولیه بتنجهتبه حساب‌آوردن خزش و شكست كششی یك فاكتور كاهش‌دهنده 4/ 0 اعمال می‌كنیم.این پیشنهاد طراحی تنظیم شده است از طرف مراجعی مانند،]21 AISC [می‌باشد اما بعضی از محققین پیشنهاد جمع مجزا سختی هر مصالح را دارندکه بطور كلی با تجربیات بهتر همخوانی دارد و بنابراین برای سختی محوری اولیه در یك آنالیز خطی به غیرخطی مناسب‌تر است]25[،این رفتار پایدار CFT‌ها در این مرجع بطور مختصر آمده است]26[.
تحقیقات تجربی قابل توضیح بر روی مقاومت محوری CFTها انجام شدهکه در آن از نسبت و مقاومت مصالح و های زیادی استفاده شده است. یك نمونه از تست یكنواختی روی CFTهای دایره‌ای ممكن است درپیدا شود. مقاومت محوری مقاطع مربعی CFTها در مرجع بحث شده است]7-11-23-27-30[.
1-3مقاومت خمشی و سختی
برای ستون باكسی پرشده از بتن تحت خمش و برش، بخش بزرگی از سختی و مقاومت توسط فولاد پیرامون مقطع پخش می‌شود، كه در كل این مصالح بیشترین تأثیر را می گذارند. تیرهای CFT وقتی در خمش یكنواخت بارگذاری شده باشد بطور عالی نشان‌دهنده شكل‌پذیری اولیه به خرابی می‌باشند.تیرها با ظرفیت نرمال مقاومت مصالح و بطور نسبی باكسی قوی بطور معمولی در یك تركیب از جاری‌شدن فولاد در كشش، كمانش باكس فولاد در فشار، خوردشدن بتنی در فشار و سرانجام پارگی فولاد باكس در كشش به خرابی می‌رسند. تعداد محدود تست‌های انجام شده روی CFTها در زیر بار خالص خمشی به عنوان یك ستون بوده است.
-5مقاومت پیچشی و سختی
تعداد کمی تست تحت بارگذاری پیچشی انجام شده است. در آزمایشات محدود شده به ستون‌هایی که تحت بار یکنواخت پیچشی بخوبی انجام گرفته شد. تویب فلزی بتنهایی رفتار نسبتا خوبی در برابر پیچش دارد. خرابی پیچشی در ستون‌های CFTبصورت مشخص و ناگهانی نمی‌باشد، اما توسط یک افزایش بزرگ درچرخش پیچشی طی یکلنگر نسبتا ثابت مشخص گردیده است.
خرابی بدلیل ترکیبی از ترک‌های مارپیچی در بتن و جاری شدن کششی فولاد صورت می‌گیرد.
تأثیر بار محوری بر پیچش بیشترین بخش خسارت به ستون را دارد، اگرچه در صورت افزایش بار محوری به اندازه 1. 5 برابر بار حدی محوری افزایش کوچکی در مقاومت پیچشی عضو ایجاد می‌شود. سختی پیچشی اولیه ستون‌های CFTبطور معمول از تیوب فلزی نشئت می‌گیرد. ]47[
1-6خزش و جمع شدگی در CFTها
تستهای قبلی انجام شده توسط فور لانگ نشان می‌دهد که خزش دارای تأثیر بر رفتار طولانی مدت ستون‌های CFTمی‌باشد، اگرچه این تأثیر مختصر توسط باکس فلزی محبوس کننده قابل گذشت می‌باشد. ناکی ضرایب بدست آمده از خزش (نسبت کرنش نهایی به کرنش الاستیک اولیه) را در حدود نصف مقدار بدست آمده از بتن مسطح اعلام کرده است. فورلانگ فهمید که بارگذاری بطور آرام می‌تواند افزایش قدرت را 15% کاهش دهد و جمع‌شدگی در ستون‌ها باعث مقید شدگی مجدد در آن شود هرچند تأثیر آن بر رفتار نهایی ستون‌های CFT تغییر شکل بعمل آمده است. تری در آزمایشات خود با این موضوع مواجه شد که خزش و جمع شدگی بر مقاومت ستون‌های CFTتأثیر مخالفی ندارد. هرچند خزش ممکن است باعث تأثیر بر بارگذاری به فولاد و موارد کمانش محلی شود و جمع شدگی باعث ترک‌های اولیه در بتن شود. ]50[