بررسی رفتار غیرخطی ساختمانهای فولادی با سیستم لرزه بر تیر عمیق فولادی(tbf: t-braced frame)

اهمیت سیستم های سازه ای مقاوم در برابر زلزله در طراحی ساختمانهای مناطق زلزله خیز کاملاً مشهود است. در انتخاب یک سیستم مقاوم در برابر زلزله مقاومت و سختی جانبی از یک سو، شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی در حین زلزله، از سوی دیگر ازجمله انتظارات طراح از آن سیستم به شمار می آیند. در این انتخاب، تأمین نیازهای معماری، کاهش هزینه ها، راحتی و سرعت مناسب اجرا نیز بسیار موثر است. سازه ها در هنگام وقوع زلزله های متوسط و شدید وارد محدوده غیرخطی می گردند و برای طراحی آنها نیاز به یک تحلیل غیر خطی می باشد. ولی به دلیل سهولت روشهای خطی، تحلیل و طراحی های متداول، بر اساس تحلیل خطی سازه و با نیروی کاهش یافته زلزله توسط ضریب کاهش مقاومت (ضریب رفتار) صورت می گیرد. در این تحقیق رفتار لرزه ای یک سیستم مقاوم جانبی جدید، با نام پیشنهادی(tbf) t-braced frame مورد ارزیابی قرار می گیرد. ضریب رفتار این سیستم نوین ارائه شده و وابستگی سختی اولیه و ضریب رفتار به مشخصات ابعادی قاب و مقاطع مورد استفاده در آن مورد بررسی قرار می گیرد. این سیستم مقاوم جانبی از یک تیر ستون i شکل فولادی با ارتفاع زیاد جان، که به صورت قائم در میانه دهانه قاب فولادی قرارمی گیرد و دو تیر عمیق i شکل فولادی دیگر تشکیل شده است. این تیر ستون i شکل فولادی مانند یک ستون از پایین ترین تراز تا طبقات بالا ادامه می یابد و توسط دو تیر عمیق i شکل فولادی دیگر، در تراز طبقات محصور شده و به ستونهای اطراف قاب متصل می شود. در این تحقیق از نرم افزارهای ansys وsap2000 استفاده شده است. تمام مصالح به کار رفته در مدل ساخته شده درansys ، بصورت ایزوتروپیک با رفتار غیرالاستیک سخت شونده دوخطی می باشد. مدل پلاستیسیته به کار برده شده بر اساس جاری شدگی سطحی فون میسز است. مقدار مدول مماسی پس از تسلیم، برابر با یکصدم مقدار مدول الاستیسیته فولاد در نظر گرفته شده است. برای انجام تحلیل غیر خطی در نرم افزار sap2000، پارامترهای مدلسازی مفاصل خمیری دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به مقادیر ضرایب رفتار به دست آمده، ملاحظه می شود که استفاده از این سیستم باربر جانبی از امتیازات بسیاری برخوردار است. منحنیهای پس ماند به دست آمده برای این سیستم، پایدار، رشد یابنده وحجیم است. در اثر تغییر شکلهای برشی غیرالاستیک ورق فولادی جان تیر ورق ها، استهلاک انرژی قابل ملاحظه ای حاصل می گردد.