تعیین ضریب رفتار قاب های خمشی پیش ساخته با اتصالات نیمه صلب

افزایش جمعیت و نیاز به ساخت ابنیه در مدت کوتاه و با هزینه کم صنعت ساختمان سازی را بر آن داشته است که به استفاده از سازه های پیش ساخته روی آورد. پیش ساخته سازی به معنای ساخت سازه در کارگاه و اتصال آن در محل اجرای سازه می باشد. مزیت عمده استفاده از این صنعت، تولید قطعات به صورت انبوه و در کمترین مدت زمان است. از آن جایی که بتن به عنوان یکی از ارزان ترین و کارامدترین مواد اولیه برای صنعت ساختمان مطرح است استفاده از ساختمان های بتنی پیش ساخته اهمیت بسزایی یافته است. با وجود تحقیقات گسترده بر روی عملکرد این ساختمان ها در مناطق با خطر لرزه ای کم، در نتیجه پاره ای از مسائل که به طور حل نشده ای باقی مانده اند، صنعت پیش ساخته سازی به پتانسیل کامل خود به خصوص در مناطق با خطر لرزه ای زیاد نرسیده است. این مشکلات برخاسته از نوع اتصالات ساختمان های پیش ساخته است که باعث ایجاد تفاوت در رفتار اینگونه سازه ها به خصوص رفتار لرزه ای آن ها در مقایسه با سازه های یکپارچه معادلشان شده است. به همین دلیل اطلاعات جامعی در مورد رفتار لرزه ای ساختمان-های پیش ساخته وجود ندارد. امروزه بیشتر طراحی لرزه ای در آیین نامه های ساختمانی با استفاده از روش های استاتیکی معادل که بر اساس طیف خطی زلزله است صورت می گیرد. در این بین ضریب رفتار، مهم ترین ضریبی است که نشان دهنده و نمایان گر فلسفه طراحی بر اساس این روش است و ضریبی است که نشان دهنده رفتار سازه در مرحله غیر خطی می باشد که در بر دارنده شکل پذیری و اضافه مقاومت سازه در مرحله غیر ارتجاعی آن است که از سه ضریب کاهش نیرو، اضافه مقاومت و تنش مجاز تشکیل یافته است. از طرف دیگر در اکثر آیین نامه های لرزه ای، ضریب رفتار بر اساس نوع سیستم سازه ای به صورت عددی ثابت درج شده است. این در حالی است که این ضریب تابع عواملی چون پریود، شکل پذیری، شرایط خاک سایت و غیره... است. با توجه به تاثیری که اتصالات پیش ساخته بر عملکرد لرزه ای سازه های پیش ساخته و عواملی مثل پریود و شکل پذیری در این سازه ها دارد، ضریب رفتار این ساختمان ها در نتیجه رفتار متفاوت اتصالاتشان، متمایز از سازه های درجای معادلشان خواهد بود. بنابراین تعیین این ضریب در این سازه ها ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار قاب های پیش ساخته به صورت خمشی و دوگانه با تعداد طبقات 4، 6 و 8 و تعداد دهانه های 1، 3 و 5 مورد بررسی قرار گرفتند. در این بین، تاثیر چهار نوع اتصال رایج در صنعت پیش ساختگی به عنوان اتصال تیر به ستون و دو نوع اتصال در دیوارهای پیش ساخته که به صورت قائم و افقی هستند مورد توجه قرار گرفته است. همچنین از آنالیز پوش اور غیر خطی در سه شکل یکنواخت و مثلثی و مودال استفاده شده است. در پایان تاثیر عواملی از قبیل اتصالات پیش ساخته، تعداد دهانه ها، تعداد طبقات، تاثیر الگوهای بار جانبی و غیره... مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدلسازی و تحلیل های انجام شده نشان داد در حالی که قاب های خمشی پیش ساخته ضریب رفتار کوچکتری نسبت به سازه های درجای معادلشان دارند، سیستم های دوگانه پیش ساخته می توانند ضریب رفتاری در حد یا حتی بیشتر از سیستم های دوگانه درجای معادلشان داشته باشند.