محاضرة تم القائها برعاية المكتب الاستشاري جامعة ذمار للمهندس سليمان المحمدي

      محاضرة تم القائها برعاية المكتب الاستشاري جامعة ذمار للمهندس سليمان المحمدي 

    تأليف: م/سليمان عبده قايد المحمدي

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
 
تتصف الاهتزازات الناشئة عن الزلازل بالعشوائية ، حيث تهتز التربة في منطقة الزلازل في مختلف الاتجاهات مما يسبب تسارعاً أرضياً متغيراً يؤثر على أساسات المنشأ الواقع في منطقة الزلزال والتي بدورها تؤثر على عناصر الهيكل الإنشائي المهتزة فتتولد فيه قوى داخلية تتعلق بمقدار التسارع بفعل الزلزال وكذلك بكتلة هذه العناصر .
بشكل عام يمكن التعبير عن التسارع الأرضي الناتج عن الزلازل بواسطة مركبات أفقية وأخرى رأسية إلا أن المركبات الرأسية تهمل نظراً لكون الصلابة الرأسية كبيرة جداً ويتم التركيز على دراسة المنشآت لمقاومة المركبات الأفقية للتسارع فقط .

يمكن تقسيم طرق التحليل الزلزالي للمنشآت إلى مجموعتين رئيستين :

1. طرق التحليل الساكن "الاستاتيكى" .

2. طرق التحليل الديناميكي وتشمل :

‌أ- طرق التحليل اللاخطي .
‌ب- طرق التكامل المباشر لمعادلة الحركة .
‌ج- طرق تحليل الأطوار باستخدام مخططات طيف الاستجابة .
 
 
يتم استخدم التحليل الديناميكي في الحالات التالية :
 
1- زيادة ارتفاع المنشأ عن (75م) .

2- اختلاف في الارتفاع الطابقي لأي طابق في البناء .
 
3- اختلاف في الجمل الإنشائية وفي مواد البناء المشكلة لكل منها . 
4- اختلاف كبير في شكل المسقط الأفقي بين الطوابق المتكررة .

5- عدم استمرار أحد العناصر الإنشائية (عمود أو جدار قص) على كامل ارتفاع البناء .

6- اختلاف كبير في توزيع القواطع الداخلية بين الطوابق المتتالية . 
 

إن النتائج المستخلصة بمختلف الطرق قد تتميز بفروق كبيرة نظراً لطبيعة الفرضيات المستخدمة في كل منها 
 لذلك فإن اختيار الطريقة الملائمة للمنشأ المدروس يعتمد على عدة عوامل وعلى خبرة المهندس الانشائى .
ويمكن الاستعانة بالجدول التالي لاختيار الطريقة المناسبة :
نوع المنشأ  - طريقة التحليل الزلزالي

منشآت صغيرة
- طريقة التحليل الساكن
 
منشآت ضخمة ومعقدة
- طريقة التحليل اللاخطي
 
منشآت متوسطة الحجم
- طريقة التكامل المباشر
 
منشآت أكبر حجماً وأكثر تعقيداً
- طريقة تحليل الأطوار

 
شرح  لطريقة التحليل الساكن

تعتمد هذه الطريقة على تحويل القوى الزلزالية الديناميكية إلى قوى أفقية استاتيكية مكافئة تؤثر على المبنى بالاتجاه الأفقي
 وفق المحاور الرئيسية للمبنى . 
تستخدم هذه الطريقة في حالة المنشآت الصغيرة أو ذات الأشكال المنتظمة تقريباً بحيث يكون مقطعها ثابتاً أو شبه ثابت على كامل إرتفاعها ، وبحيث لا يزيد التراجع في المسقط الأفقي عن 25% من مساحته في الطوابق العلوية .

- حساب القوى الأفقية المكافئة :

تعتمد طريقة التحليل الساكن على إيجاد القوة الأفقية الناجمة عن الزلزال والمطبقة في منسوب قاعدة المنشأ والتي تسمى بقوة القص القاعدي
 حيث تعطى بالعلاقة :

نقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة

‌أ- المعامل Z : 
يسمى بمعامل زلزالية المنطقة المقام فيها المنشأ المدروس وتؤخذ قيمته من الجدول المبين أدناه علماً أن الخارطة الزلزالية المعتمدة في الوطن العربى تضم خمس مناطق زلزالية :

مقياس ميركالي المعدّل وصف المنطقة المعامل Z رقم المنطقة
أصغر من VI غير معرضة لزلازل 0 . 0
VI غير معرضة لزلازل قوية الشدة 0.1 
VII منطقة ذات أضرار زلزالية متوسطة الشدة 0.2 
VIII منطقة ذات أضرار زلزالية رئيسية 0.3 
أكبر من VIII منطقة ذات أضرار زلزالية مدمرة 0.4

    
اساسيات التحليل الزلزالي
كتب هندسة مدنية

جميع كتب التقنية السعوديه قسم المدني