اولويت بندي خطرپذيري لرزه اي ساختمان هاي فولادي با استفاده از سيستم استنتاج فازي: مطالعه موردي ساختمان هاي مدارس مناطق منتخب شهر تهران

Seismic Risk Prioritization of Steel Buildings Using Fuzzy Inference System: A Case Study of School Buildings in Selected Regions of Tehran

اولين و مهم ترين گام در تهيه طرح بهسازي لرزه اي براي ساختمان هاي موجود، تحليل آسيب پذيري از طريق انجام مطالعات بهسازي و تهيه گزارش هاي كيفي و كمي مي باشد. از طرفي اغلب ساختمان هاي موجود در شهر تهران به خاطر وجود دلايلي از قبيل لرزه خيزي بالاي منطقه، به روزرساني آيين نامه هاي ساختماني و لرزه اي، فراواني ساختمان هاي قديمي و غيره نياز مبرمي به انجام مطالعات بهسازي دارند. در اين مطالعات، شناسايي وضعيت ساختمان هايي كه در اولويت اول بهسازي لرزه اي هستند، به ويژه براي ساختمان هاي با اهميت زياد داراي كاربري عمومي مانند مدارس، اهميت بسيار زيادي دارد. در اين مقاله، يك فرايند اولويت بندي خطرپذيري لرزه اي ساختمان هاي فولادي با استفاده از ساختار سلسله مراتبي ارزيابي و به كمك روش استنتاج فازي پيشنهاد شده است. همچنين اين روش براي ساختمان هاي فولادي مدارس شهر تهران به عنوان مطالعه موردي استفاده گرديده است. روند انجام فرايند اولويت بندي به اين ترتيب است كه اطلاعات مورد نياز ساختمان ها طبق ساختار سلسله مراتبي طراحي شده، جمع آوري و دسته بندي شده اند؛ سپس بعد از كمي سازي اطلاعات كيفي و فازي سازي آن ها، داده ها طبق سيستم استنتاج فازي، مدل سازي، ارزيابي و سپس فازي زدايي گرديده اند؛ فرايند مذكور براي تمامي مراحل ساختار سلسله مراتبي انجام شده تا پارامتر خطرپذيري لرزه اي بدست آيد. اين پارامتر پس از كيفي سازي، وضعيت ريسك ساختمان ها و نيازمندي بهسازي يا بازسازي آن ها را نشان مي دهد. نتايج حاصل از اين تحقيق، ساختمان هاي فولادي مدارسي كه خطرپذيري لرزه اي بالايي دارند و نيازمند انجام مطالعات بهسازي هستند را به تفكيك مناطق شهري، مشخص كرده و نقش هر يك از پارامترهاي تاثيرگذار بر خطرپذيري لرزه اي ساختمان ها را نشان داده است.

The first and the most important step in preparation of seismic retrofit plan for existing buildings is the analysis of their vulnerability by conducting retrofit studies. However, most of the existing buildings in Tehran are in urgent need of retrofit studies due to reasons such as high seismicity, upgration of building and seismic codes, the abundance of old buildings and so on. In these studies, it is very important to identify the seismic status of the buildings which are in the first priority of seismic retrofit, especially the ones with public use like schools. A seismic risk prioritization technique for steel buildings is proposed in this paper, using a risk assessment hierarchical structure and fuzzy inference system. Afterward, this technique is applied in a case study, validating the results obtained for the steel buildings of the schools in Tehran. At the first of the prioritization process, the required information of the buildings is classified according to the designed hierarchical structure; Then, after quantification of the qualitative data and the fuzzification, the data are modeled, evaluated and defuzzificated based on the fuzzy inference system; This process is performed for all stages of the hierarchical structure to obtain the seismic risk parameter. After the qualification, this parameter indicates the risk of buildings and their requirement for retrofit or rehabilitation. The results that are distinguished by urban districts, determined the high-risk steel school buildings requiring retrofit studies and have shown the role of each effective parameters on the seismic risk of the buildings.