بهبود رفتار لرزه ای قاب های فولادی با تغییر تراز نوع سیستم مهاربندی در ارتفاع

سید علیرضا کابلی1، محسن گرامی2،*، عادل میرحاج3       اطلاعات مقاله     چکیده   دریافت مقاله: آبان 1387   پذیرش مقاله: فروردین 1388     یکی از سیستم های متداول سازه ای مقاوم در برابر زلزله برای سازه های فولادی نیمه بلند و بلند، سیستم قاب خمشی به همراه مهاربندی فلزی است. هر یک از انواع گوناگون سیستم های مهار بندی دارای رفتار متفاوت در برابر زمین لرزه می باشند. رفتار لرزه ای سازه های فولادی با دو نوع مهاربند هم محور و برون محور به منظور استفاده بهینه از امتیازات هر یک از این سیستم ها، کمتر بررسی شده است. طراحی این گونه سازه ها و درک درست از چگونگی رفتار مهاربندی ها به منظور حصول اطمینان از رفتار و عملکرد مناسب دوگانه، به ویژه در شرایط بحرانی چون زلزله، از اهمیت بالایی برخوردار است. از این رو باید در گزینش نوع سیستم مهاربندی و آرایش آن در سازه به منظور رعایت ملزومات آیین نامه ای و خدمت دهی، دقت ویژه ای به عمل آید. از طرفی دیگر به دلیل آن که در سازه های واقعی تحت اثر زمین لرزه های واقعی، مصالح الزاماً به حوزه غیرارتجاعی وارد می شوند‎‎؛ در غیاب تحلیل های دینامیکی غیرخطی؛ روش تحلیل غیرخطی استاتیکی بار افزون می تواند رفتار غیر ارتجاعی سازه را توصیف کند. در این پژوهش با مدل سازی قاب های فولادی دوبعدی 10، 15، 20 و 30 طبقه، اثر تراز تغییر نوع سیستم مهاربندی در ارتفاع از هم محور به برون محور با تکیه بر رفتار غیرارتجاعی سازه (در اثر زلزله های واقعی) و بر اساس شاخص سطح زیر منحنی نمودار بار ـ تغییر مکان به دست آمده از روش بار افزون، بررسی شده است. نتایج به دست آمده از بیش از 100 تحلیل انجام شده، نشان می دهند که در تراز مشخصی از ارتفاع سازه، تغییر سیستم مهاربندی باعث تغییر در الگوی تشکیل مفاصل پلاستیک و رفتار سازه می شود. این تغییر برای سازه های تحلیل شده در حدود 0.45 الی 0.6 ارتفاع سازه رخ می دهد بنابر این با تغییر در نوع سیستم مهاربندی در ارتفاع سازه رفتار لرزهای سازه بهبود پیدا می‏نماید.     واژگان کلیدی:   قاب های فولادی مهاربندی شده   تغییر سیستم مهار بندی در ارتفاع   تحلیل استاتیکی غیر خطی