بررسی رفتار لرزه ای سیستم های ترکیبی قاب محیطی مهاربندی شده در ساختمان های بلند با اتصالات rbs

یکی از انواع سیستم های سازه ای ساختمان های بلند، سیستم قاب محیطی مهاربندی شده است. در این سیستم که ترکیبی از سیستم های قاب محیطی و قاب مهاربندی می باشد نیروی جانبی توسط مهارها، تیرها و ستون ها تحمل می شود. امکان اجرای این سیستم سازه ای در ارتفاع بالا موجب شکل پذیری و جذب انرژی زیاد در ستون های طبقات فوقانی می گردد، همچنین در تعداد زیادی از ستون ها مفصل پلاستیک تشکیل شده و نیز بعلت بالا بودن تنش ها در محل اتصال تیر و ستون، قبل از رسیدن به شکل پذیری مورد نیاز ممکن است با شکست ناگهانی در این محل مواجه گردد. به نظر می رسد اتصال تیر با مقطع کاهش یافته (rbs?) با ایجاد شکل پذیری بیشتر در تیر و متمرکز کردن تنش در محلی دور از اتصال تیر و ستون، راه حل مناسبی برای رفع مشکل باشد، اما از آنجا که اتصال rbs در قاب خمشی کاربرد داشته و تاکنون در قاب محیطی مهاربندی شده در ساختمان بلند آزمایش نشده باید حتما مورد بررسی قرار گیرد، لذا در این پایان نامه با استفاده از نرم افزارهای sap2000 و perform-3d و طی تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی میزان جذب انرژی، روند تشکیل مفصل پلاستیک، چرخه های هیسترزیس و جابجایی گره بام تحت بکارگیری اتصال مذکور مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصله، از مقایسه بین سیستم های بدون اتصال rbs و سیستم های دارای اتصال rbs بدست آمده است. در این تحقیق ابتدا سه ساختمان بلند در ترازهای ارتفاعی ?? ، ?? و ?? طبقه با استفاده از نرم افزار sap2000 مدلسازی و طراحی و سپس یک قاب از هر ساختمان در نرم افزار perform-3d تحت دو سیستم بدون اتصال rbs و دارای اتصال rbs مدل گردیده است. مدل ها با شتاب نگاشت زلزله های منجیل، طبس و نورثریج تحت تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفته اند. مطابق این تحقیق مدل های دارای اتصال rbs با کاهش سختی تیر و افزایش شکل پذیری آن، میزان انرژی جذب شده را در تیرها افزایش و در ستون ها کاهش داده، امکان تشکیل مفصل پلاستیک در ستون ها نیز با کاهش همراه بوده است. در مطالعه ی چرخه های هیسترزیس در تیرها افزایش سطح زیر منحنی های هیسترزیس مشهود است و در ستون ها عکس این مطلب دیده می شود. بررسی جابجایی گره بام نشان می دهد میزان جابجایی به مقدار بسیار کمی افزایش داشته که با وجود کم شدن سختی تیرها و در نتیجه کم شدن سختی سیستم سازه ای، بدلیل حضور مهاربندی کلی در سازه، سختی سیستم در برابر بار جانبی همچنان بالا بوده و تغییرات جابجایی اندک است.