مخازن هوایی آب از جمله تاسیسات مهم شهری و روستایی هستند که برای تامین فشار مورد نیاز شبکه آبرسانی و همچنین برآورده کردن نیاز آب مصرفی کاربرد بسیاری دارند و نباید کاربری خود را پس از زلزله های بزرگ از دست دهند و برای فراهم ساختن نیازهای آبرسانی و آتش نشانی آماده بهره برداری باشند. همچنین مخازن هوایی در تاسیسات صنعتی و پایگاههای نظامی کاربرد فراوانی دارند.
در دهه اخیر روش طراحی بر اساس عملکرد کم کم در مورد سازه های مختلف توسعه پیدا نموده و بر اساس آن آیین نامه های طراحی لرزه ای سازه ها تهیه و ارائه می گردد. از امتیازات برجسته این روش ، می توان به کنترل بیشتر بر عملکرد سازه در زمان زلزله و نیز استفاده از ظرفیت خمیری اجزای سازه در عملکرد آنها را نام برد. با توجه به اهمیت این روش در طراحی لرزه ای و نیز اهمیت زیادی که مخازن هوایی به عنوان عضوی از شریانهای حیاتی از نظر فنی دارا می باشد، لزوم توسعه و استفاده از این روش در طراحی این مخازن مورد نیاز می باشد.
در این پایان نامه با تکیه بر مطالعه موردی تعدادی از مخازن موجود در منطقه عمومی زلزله ۱۳۸۵ سیلاخور (بروجرد) به بررسی رفتار و مقایسه استفاده از روش مبتنی بر عملکرد و روش مبتنی بر تنش مجاز در طراحی و نیز کنترل کفایت آنها در طراحی سازه برای نیروهای زلزله پرداخته می شود. تا از این طریق برخی از مشکلات موجود در استفاده از روشهای طراحی مبتنی بر تنش مجاز بیشتر مشخص شود. البته در استفاده از روش مبتنی بر عملکرد در طراحی مخازن هوایی نیز مشکلات زیادی وجود دارد که از جمله آن می‌توان نبود روش قابل قبول مرسومی برای انجام آنالیز لرزه‌ای غیرخطی خود سازه مخزن و مشکلات موجود برای در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی مابین مایع و مخزن و سازه نگهدارنده آنرا نام برد. همچنین با توجه به رفتار غیر خطی سازه نگهدارنده مخازن ، ضرایب رفتار آنها را محاسبه کرده و مقایسه ای بین ضریب رفتارهای به کار رفته درآئین نامه های موجود و مقادیری که از مقایسه رفتارهای غیر خطی و خطی آنها تحت یک زلزله واقعی (زلزله ۸۵/۱/۱۱ سیلاخور) حاصل می شود ، صورت می‌گیرد. همچنین در این مخازن به مقایسه حالاتی که تکیه گاه آنها مفصلی و یا گیردار در نظر گرفته شود پرداخته شده و اثر شرایط تکیه گاهی در میزان تلاشهای ایجاد شده در اعضا سنجیده گردیده است.
در کنار مطالعه میدانی صورت گرفته ، ارزیابی و مقایسه‌ای نیز از سطح نیروهای طراحی لرزه ای به دست آمده و ضرایب رفتار استفاده شده برای مخازن هوایی و ساختمانهای معمولی با استفاده از آئین نامه‌های مختلف مبتنی بر روشهای نیرویی صورت گرفته است.
همچنین در کنار مرور مدهای گسیختگی این مخازن و ایرادات به وجود آمده در آنها تحت اثر زلزله های به وقوع پیوسته ، تمرکز بیشتری بر روی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده فولادی به عنوان سیستمی که تقریبا در اکثر سازه های نگهدارنده مخازن هوایی از آن استفاده می شود ، صورت گرفته است. چگونگی رفتار مایع درون این مخازن و نحوه محاسبه نیروهای ناشی از اثرات لمبر زدن آن نیز به صورت خلاصه به شکل روابطی ارائه گردیده است.
طراحی لرزه ای مخازن فولادی هوایی براساس عملکرد/ادیبی مهدی
/توسط Arash Eslamiمخازن هوایی آب از جمله تاسیسات مهم شهری و روستایی هستند که برای تامین فشار مورد نیاز شبکه آبرسانی و همچنین برآورده کردن نیاز آب مصرفی کاربرد بسیاری دارند و نباید کاربری خود را پس از زلزله های بزرگ از دست دهند و برای فراهم ساختن نیازهای آبرسانی و آتش نشانی آماده بهره برداری باشند. همچنین مخازن هوایی در تاسیسات صنعتی و پایگاههای نظامی کاربرد فراوانی دارند.
در دهه اخیر روش طراحی بر اساس عملکرد کم کم در مورد سازه های مختلف توسعه پیدا نموده و بر اساس آن آیین نامه های طراحی لرزه ای سازه ها تهیه و ارائه می گردد. از امتیازات برجسته این روش ، می توان به کنترل بیشتر بر عملکرد سازه در زمان زلزله و نیز استفاده از ظرفیت خمیری اجزای سازه در عملکرد آنها را نام برد. با توجه به اهمیت این روش در طراحی لرزه ای و نیز اهمیت زیادی که مخازن هوایی به عنوان عضوی از شریانهای حیاتی از نظر فنی دارا می باشد، لزوم توسعه و استفاده از این روش در طراحی این مخازن مورد نیاز می باشد.
در این پایان نامه با تکیه بر مطالعه موردی تعدادی از مخازن موجود در منطقه عمومی زلزله ۱۳۸۵ سیلاخور (بروجرد) به بررسی رفتار و مقایسه استفاده از روش مبتنی بر عملکرد و روش مبتنی بر تنش مجاز در طراحی و نیز کنترل کفایت آنها در طراحی سازه برای نیروهای زلزله پرداخته می شود. تا از این طریق برخی از مشکلات موجود در استفاده از روشهای طراحی مبتنی بر تنش مجاز بیشتر مشخص شود. البته در استفاده از روش مبتنی بر عملکرد در طراحی مخازن هوایی نیز مشکلات زیادی وجود دارد که از جمله آن می‌توان نبود روش قابل قبول مرسومی برای انجام آنالیز لرزه‌ای غیرخطی خود سازه مخزن و مشکلات موجود برای در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی مابین مایع و مخزن و سازه نگهدارنده آنرا نام برد. همچنین با توجه به رفتار غیر خطی سازه نگهدارنده مخازن ، ضرایب رفتار آنها را محاسبه کرده و مقایسه ای بین ضریب رفتارهای به کار رفته درآئین نامه های موجود و مقادیری که از مقایسه رفتارهای غیر خطی و خطی آنها تحت یک زلزله واقعی (زلزله ۸۵/۱/۱۱ سیلاخور) حاصل می شود ، صورت می‌گیرد. همچنین در این مخازن به مقایسه حالاتی که تکیه گاه آنها مفصلی و یا گیردار در نظر گرفته شود پرداخته شده و اثر شرایط تکیه گاهی در میزان تلاشهای ایجاد شده در اعضا سنجیده گردیده است.
در کنار مطالعه میدانی صورت گرفته ، ارزیابی و مقایسه‌ای نیز از سطح نیروهای طراحی لرزه ای به دست آمده و ضرایب رفتار استفاده شده برای مخازن هوایی و ساختمانهای معمولی با استفاده از آئین نامه‌های مختلف مبتنی بر روشهای نیرویی صورت گرفته است.
همچنین در کنار مرور مدهای گسیختگی این مخازن و ایرادات به وجود آمده در آنها تحت اثر زلزله های به وقوع پیوسته ، تمرکز بیشتری بر روی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده فولادی به عنوان سیستمی که تقریبا در اکثر سازه های نگهدارنده مخازن هوایی از آن استفاده می شود ، صورت گرفته است. چگونگی رفتار مایع درون این مخازن و نحوه محاسبه نیروهای ناشی از اثرات لمبر زدن آن نیز به صورت خلاصه به شکل روابطی ارائه گردیده است.