بررسی رفتار لرزه ای ساختمان های بلند دارای سیستم لوله ای با شاهتیرهای دارای اتصالات rbs

یکی از آثار بارز پیشرفت علوم فنی و مهندسی، سازه های بلند سر به فلک کشیده ای است که با بلندی و طراحی منحصر به فرد خود، هر بیننده ای را مجذوب می کنند. امروزه با توجه به کمبود زمین در شهرهای بزرگ و افزایش روز افزون جمعیت، ساختمان های بلند جایگاه ویژه ای پیدا کرده اند. در این میان هر چه بلندی سازه ها رو به فزونی می رود، مسئله انتخاب فرم سازه ای مناسب و چگونگی مقابله آن با نیروهای جانبی اهمیت بیشتری می یابد. سیستم لوله ای یکی از انواع فرم های سازه ای در ساختمان های بلند است که در آن تیرهای عمیق و ستون های نزدیک به هم در قاب های پیرامونی متحمل بارهای جانبی هستند. سیستم لوله ای دارای چنان قابلیتی است که در بسیاری از موارد، مقدار مصالح سازه ای مورد استفاده در این سیستم نسبت به ساختمان های با سیستم قاب مدولار، به نصف تقلیل می یابد. از طرفی اتصال rbs دارای خاصیتی است که به کارگیری آن نیز با کاهش وزن مصالح همراه است. بنابراین با توجه به موارد مذکور و نیز عملکرد لرزه ای مناسبی که از ساختمان های بلند لوله ای و اتصالات rbs دیده شده است، در این تحقیق به بررسی لرزه ای ساختمان های بلند با قاب محیطی دارای شاهتیرهای کاهش یافته در بال پرداخته شده است. بررسی ها در سه مدل 20، 25 و 30 طبقه و تحت سه رکورد زلزله بم، کوبه و منجیل در دو حالت با و بدون اتصال rbs صورت گرفته است. مدل سازی اولیه جهت حصول مقاطع با کفایت در نرم افزار sap2000 انجام شده و در ادامه مدل ها به دو شکل دو و سه بعدی جهت انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه و برای بررسی عملکرد لرزه ای ساختمان ها به نرم افزار perrform-3d منتقل شده اند. در نرم افزار perform-3d خصوصیات غیر خطی مقاطع، بارگذاری، سطوح عملکردی و سایر موارد مورد نیاز جهت تحلیل معرفی شده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با حضور اتصال rbs در شاهتیرهای سیستم قاب محیطی علی رغم افزایش تغییر مکان سازه، نگرانی خاص وجود ندارد، چون تغییرات در محدوده ی مجاز است. جذب انرژی تیرها اثر افزایشی داشته و موجب افزایش شکل پذیری تیرها شده است. در حالی که ستون های سازه های با اتصال rbs دچار کاهش جذب انرژی و کاهش امکان تشکیل مفصل پلاستیک شده اند. منحنی های هیسترزیس نیز در تیرهای دارای اتصال rbs با افزایش سطح و تعداد چرخه ها همراه بوده اند. در حالی که ستون ها در سازه های با اتصال rbs، منحنی های هیسترزیس کم سطح و با چرخه های کمتری داشته اند.