بررسی شرایط صلبیت و انعطاف پذیری سقف های تیرچه ای در سازه های فولادی مهاربندی شده و اثر آن بر طرح لرزه ای سازه در محدوده خطی و غیر خطی

در تحلیل و طراحی سازه ها تحت بار جانبی برای کاهش درجات آزادی، فرض معمول این است که دیافراگم کف در صفحه خود به صورت کاملاً صلب عمل می نماید، در این صورت دیافراگم در پلان خود به صورت یک جسم صلب تنها حرکت انتقالی و چرخشی خواهد داشت و نیروهای جانبی به نسبت سختی اجزای قائم مقاوم، بین آن ها توزیع می گردد. اما در بعضی از سازه ها مانند سازه های مهاربندی شده با سقف تیرچه ای اثر انعطاف پذیری دیافراگم را نمی توان نادیده گرفت، در این سازه ها سختی اعضا باربر جانبی نسبت به سختی دیافراگم کف قابل ملاحظه می باشد و سقف تیرچه ای این سازه ها در یک جهت دارای صلبیت کمتری نسبت به جهت دیگر می باشد. در این تحقیق مدل های سه بعدی مختلفی از ساختمان در محدوده خطی و غیر خطی در دو حالت دیافراگم صلب و دیافراگم واقعی تحلیل و بررسی شده است. در هر مدل صلبیت سقف مورد ارزیابی قرار گرفته و رفتار واقعی ساختمان با سقف نیمه صلب، با رفتار ایده آل دیافراگم کاملاً صلب مقایسه شده است و نقش پارامترهای مختلفی از قبیل ضخامت سقف، فاصله تیرچه ها، آرایش قاب های بادبندی، تعداد طبقات ساختمان، شکل پلان، وجود بازشو ها در کف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مطالعات نشان می دهد که فرض دیافراگم صلب برای ساختمان های فولادی مهاربندی شده با سقف های تیرچه ای، با نسبت دهانه به عرض بزرگ تر از سه فرض مناسبی نبوده و در جهت اطمینان نمی باشد؛ و برای این سازه ها بهتر است انعطاف پذیری دیافراگم در تحلیل ها دیده شود. همچنین در نظر گرفتن انعطاف پذیری دیافراگم باعث تغییر پریود سازه و حداکثر برش پایه سازه می شود. همچنین نتایج نشان می دهد که انعطاف پذیری دیافراگم باعث تفاوت الگوی پخش بار بین بادبندها نسبت به حالت دیافراگم صلب می شود. این تفاوت باعث ایجاد نیروهای زیادتری در بادبندهایی که سطح بارگیر بیشتری دارند می گردد.