ارزیابی عملکرد لرزه ای سازه های فولادی سرد نورد شده (cfs)

سازه های فولادی سرد نورد شده از دامنه کاربرد بسیاری در مناطق مختلف دنیا برخوردار هستند. در این گونه سازه ها ستون هایی با ضخامت کم و جدار نازک جایگزین ستونهای جعبه ای شکل می شوند. بطور معمول برای مهاربندی جانبی از تسمه های نازک ضربدری شکل که تنها در کشش کار می کنند و یا صفحات پوششی که از مصالحی با خصوصیات متفاوت تشکیل شده اند استفاده می شود. در این مطالعه، رفتار غیرخطی قاب های فولادی سرد نورد شده، با آرایش های مختلف مهاربندی، از جمله مهاربندهای ضربدری و ترکیبی، و همچنین دیوار برشی با چهار نوع پوشش تحت بارگذاری یک جهته و چرخه ای با استفاده از روش تحلیل غیرخطی المان محدود، ارزیابی شدند. در مجموع، 112 قاب با آرایش های مختلف مهاربندی و نسبت های ابعادی مختلف و با ضخامتهای مختلف صفحات پوششی مورد بررسی قرار گرفتند (248 تحلیل). همچنین پارامترهای لرزه ای شامل ضریب کاهش مقاومت، شکل پذیری و ضریب کاهش نیرو در اثر شکل پذیری برای تمام نمونه ها ارزیابی شده است. از دیگر سوی، ضریب اصلاح پاسخ لرزه ای برای این سیستم ها محاسبه شد. بیشترین مقدار ضریب اصلاح در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه gwb با ضخامت 15 میلیمتر و با مقدار 5/14 و در بین نمونه های مهاربندی شده در حالت مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی b (مهاربند ضربدری تک) با مقدار 3/14 است. بیشترین مقدار مقاومت در بین نمونه های مهاربندی دوطرفه مربوط به نمونه ی c (مهاربند ضربدری دوبل) با مقدار 305/60 کیلونیوتن و در بین پانلهای دیوار برشی با صفحات پوششی مربوط به نمونه dfp با ضخامت 20 میلیمتر با مقدار 371/34 کیلونیوتن حاصل شد. در ارزیابی لرزه ای سازه ها بر اساس سطح عملکرد، سرعت و دقت در انجام تحلیل ها معیار مهمی است. در این مطالعه از روش استاتیکی غیرخطی جهت بررسی سطح عملکرد قابهای فولادی سرد نورد شده استفاده میشود. از آنجایی که این سازه ها معمولا با طبقات کم اجرا میشوند مود ارتعاشی اول بر این سازه ها حاکم میشود و در ارزیابی این سازه ها با روش استاتیکی غیر خطی علاوه بر کاهش زمان تحلیل، نتایج نسبتا دقیقی نیز حاصل میشود. در این پژوهش پس از مدلسازی 38 قاب lsf با چهار نوع پوشش مختلف osb، dfp، csp و gwb با در نظر گرفتن ضخامتهای مختلف برای صفحات پوششی، مقادیر تغییرمکان هدف و نسبت های دریف حدی برای سطح عملکردهای مختلف محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که در تمام دیوارهای مورد مطالعه، سازه در حالت خطی جوابگوی زلزله طرح می باشد و نقطه عملکردی در مرحله الاستیک رفتار سازه قرار دارد.