ارزیابی نیروهای طراحی لرزه‌ای مخازن هوایی آب در ویرایش‌های مختلف استاندارد 2800 در پهنه‌های مختلف خطر نسبی زلزله و انواع خاک

مخازن ذخیره مایعات به عنوان یکی از اجزای اصلی شریان‌های حیاتی بوده که در حین زلزله و حتی بعد از زلزله هم بایستی بتوانند به سرویس‌دهی خود ادامه دهند و سطح عملکردی قابلیت استفاده بی‌وقفه خود را حفظ نمایند. به همین دلیل ایمنی لرزه‌ای مخازن ذخیره مایعات از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده تا از تامین ذخیره آب مناطق زلزله‌زده و اطفای حریق اطمینان حاصل شود. مخازن مایعات صنعتی نیز ممکن است حاوی مایعات پرارزش و یا اشتغال‌پذیری باشند که نباید در حین زلزله محتویات خود را از دست بدهند. مخازن هوایی اغلب برای اهداف ذخیره آب استفاده می‌شوند و می‌توانند روی شفت‌های بتنی پیش‌تنیده، قاب‌های فلزی یا بتنی پیش‌تنیده یا پایه‌های مصالح بنائی قرار گیرند. اغلب استانداردهای طراحی از این نتیجه‌گیری استفاده کرده و عملکرد طراحی لرزه‌ای بالاتری برای مخازن در مقایسه با ساختمان‌های دیگر قائل شده‌اند. در این پژوهش طیف طرح ویرایش‌های اول تا چهارم استاندارد 2800 برای مخازن هوایی آب در چهار نوع خطر نسبی زلزله و چهار نوع خاک تعریف شده در استاندارد، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته و همجنین با شکل‌پذیرترین ساختمان موجود در استاندارد مربوطه مورد مقایسه قرار گرفته است. در استاندارد 2800 برای مخازن هوایی آب در ویرایش‌های اول تا سوم فقط یک ضریب رفتار ارائه شده ولی در ویرایش چهارم، دو ضریب رفتار لحاظ شده است. با بررسی مخازن و ساختمان‌های شکل-پذیر، نیروی طراحی لرزه‌ای آنها مورد مقایسه قرار گرفت و ضمن بررسی و مقایسه این نتایج، تفاوت ویرایش‌های مختلف استاندارد 2800 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در استاندارد 2800، در ویرایش‌های اول تا سوم استاندارد 2800، برای انواع خاک‌ها و مناطق با خطر نسبی زلزله مختلف، نیروی طراحی لرزه‌ای مخازن هوایی حدود 3 تا 7 برابر ساختمان‌های شکل‌پذیر ویرایش مربوطه است. در صورتیکه در ویرایش چهارم این محدوده افزایش داشته بطوریکه نیروی طراحی لرزه‌ای مخازن هوایی حدود 2.14 تا 9.33 برابر ساختمان‌های شکل‌پذیر است. همچنین در ویرایش چهارم استاندارد 2800، برای مخازن با ضریب رفتار 2 و 3، در خاک نوع iv، برای مناطق با خطر نسبی مختلف، کران بالا (در پریودهای بلند) نداشته و برای مخازن با ضریب رفتار 2 و در خاک نوع ii، در سطح خطرپذیری کم و متوسط نیز کران پایین (در پریودهای بلند) دیده نمی‌شود.

evaluation of seismic design forces of elevated water tanks in different editions of standard 2800 for different zones of relative hazard of earthquake and soil types

liquid storage tanks are one of the main components of vital arteries that should be able to continue their service during and even after the earthquake and maintain their uninterrupted usability. for this reason, seismic safety of liquid storage tanks is of considerable importance to ensure the water supply of earthquake-affected areas and fire extinguishing. tanks of industrial liquids may also contain valuable liquids or employment that should not lose their contents during an earthquake. elevated tanks are often used for water storage purposes and can be placed on prestressed concrete shafts, prestressed metal or concrete frames or stage of masonry. most design standards use this conclusion and have higher seismic design performance for reservoirs compared to other buildings. in this study, the first to fourth editions of standard 2800 for elevated water tanks in four types of relative earthquake risk and four types of soil defined in the standard have been investigated and compared with the most ductile building in the relevant standard. in standard 2800 for aerial water tanks in the first to third editions, only one coefficient of behavior is presented, but in the fourth edition, two coefficients of behavior are considered. by examining the tanks and ductile buildings, their seismic design force was compared and while comparing these results, the differences between different edits of standard 2800 were investigated. the results showed that in standard 2800, in the first to third editions of standard 2800, for different soils and regions with relative earthquake risk, the seismic design force of elevated tanks is about 3 to 7 times more than the ductile buildings of the relevant edition. if in the fourth edition, this range has increased so that the seismic design force of elevated tanks is about 2.14 to 9.33 times more than the ductile buildings. also, in the fourth edition of standard 2800, for reservoirs with behavior coefficients of 2 and 3, in soil type iv, for regions with different relative risks, there is no high bound (in long periods) and for tanks with behavior coefficient 2 and in soil type ii, at low and moderate risk level of earthquake, there is no low bound (in long periods).