تحلیل دینامیکی سقف‌های عرشه فولادی و بررسی ضوابط آیین‌نامه‌‌‌ای مربوط به آسایش تحت اثر راه رفتن انسان

Abstract

یکی از بحران‌های غیرطبیعی و انسان‌زا که جوامع را تهدید می‌نماید تولید ارتعاش و صدای کوبه‌ای ناشی از آن است. تولید ارتعاش و صدای ناخواسته می‌تواند به صورت درون ساختمانی یا برون ساختمانی باشد که یکی از مهم‌ترین عوامل تولید صدای درون ساختمانی به علت راه رفتن ساکنین آپارتمان‌ها تحت عنوان صدای کوبه‌ای است. صدای کوبه‌ای تنها به صورت ضوابط غیرسازه‌ای مطابق با مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان کنترل شده و کنترل آن در تحلیل و طراحی المان‌های سازه‌ای دیده نشده است. از نظر سازه‌ای؛ در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان با صرف‌نظر کردن از پارامترهای آکوستیکی و تنها با ارائه یک جدول، فرکانس سقف‌های مسکونی به حداقل پنج هرتز محدود شده است. در مقاله حاضر با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار ایتبس[i] و ضوابط آیین‌نامه AISC[ii]، اثر راه رفتن به منظور بررسی پارامترهای آسایشی در یک ساختمان دارای سقف عرشه فولادی مطابق ضوابط مقررات ملی ساختمان ایران با سه روش مختلف بررسی شده است. این سه روش شامل: شبیه‌سازی راه رفتن با بار تاریخچه زمانی دینامیکی، تعریف چند مسیر فرضی مختلف راه‌رفتن روی سقف و بررسی تحریک آن و در نهایت تحریک گره‌‌ای با یک محتوای فرکانسی (صفر تا 20 هرتز) است. فارغ از مسائل آکوستیکی، نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که حتی با رعایت کردن ضوابط طراحی مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، آسایش ساکنین آپارتمان‌های دارای سقف عرشه فولادی از جنبه ارتعاشی ممکن است تامین نشود و با محدوده آسایشی AISC Design 11 منطبق نباشد؛ در نتیجه باز طراحی سازه‌ها به منظور تامین الزامات آسایشی مورد نیاز است. [i] Extended 3D analysis of building systems, ETABS[ii] American Institute of Steel Construction, AISC