مقايسه طبقه‌بندي نوع زمين در آيين‌نامه‌هاي ساختماني ايران و اروپا و اثرات آن بر طيف‌هاي طراحي (مطالعه موردي شهر بم)

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

تعيين واكنش دقيق ساختمان در برابرحداكثر شتاب زمين و اثر ساختگاه به منظور كاهش خطر لرزه‌اي امري ضروري است. اثرات ساختگاهي، نقش اساسي را در تخريب ساختمان‌ها ايفا مي‌نمايد. بر اساس آيين‌نامه‌هاي طراحي ساختمان‌ها در برابر زلزله، نيروي جانبي وارد بر يك سازه، تابعي از طبقه‌بندي نوع زمين مي‌باشد. طبقه‌بندي انواع زمين، عمدتا تابع شرايط زمين‌شناسي، و ژئوتكنيكي بوده و بر اساس آزمون‌هاي آزمايشگاهي و صحرايي تعيين مي‌شود. در اين راستا مطالعات ژئوسيسميك، بر مبناي ميانگين سرعت امواج برشي تا عمق 30 متري از سطح زمين، از اهميت خاصي برخوردار است. ضخامت، سرعت و توالي لايه‌ها، به ويژه استقرار يك لايه آبرفتي كم سرعت بر روي يك لايه پرسرعت، تأثيرات قابل توجهي بر طيف‌هاي طراحي دارد. در آيين‌نامه اروپا ، هنگامي كه يك لايه آبرفتي كم سرعت بر روي يك لايه پرسرعت با شرايط خاص قرار بگيرد، از اين نوع زمين به عنوان زمين نوع E ياد مي‌شود. در اين مقاله، ضمن بررسي خاك نوع E آيين‌نامه اروپا و تأثير آن در طيف طرح، ميزان سازگاري طيف‌هاي طراحي حاصل از يك مطالعه موردي (ريزپهنه‌بندي لرزه‌اي شهر بم) با طيف‌هاي به دست آمده بر اساس خاك نوع E آيين‌نامه اروپا و آيين نامه‌ طراحي ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)، نشان داده مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد، بدون در نظر گرفتن ضوابط زمين نوع E، ساختگاه در زمين نوع B (آيين‌نامه اروپا) يا I (استاندارد 2800) قرار مي‌گيرد. طيف‌هاي طراحي حاصل از مطالعات شهر بم، تطابق خوبي با طيف‌هاي حاصل از آيين‌نامه اروپا بر اساس زمين نوع E نشان مي‌دهد و با طيف‌هاي طراحي بر اساس زمين نوع B يا I سازگار نيست. در اين راستا اختصاص طبقه‌‌اي به زمين‌هايي كه در آن يك لايه آبرفت سست بر روي يك لايه سخت قرار دارد اجتناب ناپذير مي‌باشد.

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.