محاسبه ظرفیت نهایی سازه های جداسازی شده از پایه طراحی شده بر اساس آیین نامه های متداول

امروزه جداسازی لرزه ایی یکی از متداول ترین روش های موثر در کاهش نیاز های لرزه ای در سازه های مهندسی می باشد. از نقطه نظر "طراحی بر اساس عملکرد" fema 450، سازه های جداسازی شده از پایه را سازه هایی معرفی می کند که از آن ها انتظار می رود پس از وقوع زلزله mce ، روسازه قابلیت سکونت فوری را داشته باشد؛ و این در حالی است که ساختمان های معمولی با پایه ی ثابت تحت همین زمین لرزه عملکرد ایمنی جانی برای آن ها مد نظر می باشد. همچنین لازم به ذکر است که خود سیستم جداسازی می بایست تحت زلزله mce، عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه را داشته باشد. در این مطالعه تلاش شده است که با محاسبه ی منحنی ظرفیت سازه های جداسازی شده ضریب رفتار ارائه شده توسط آیین نامه-ی asce 7-05 ، آخرین آیین نامه موجود در آمریکا تا به این لحظه، مورد ارزیابی قرار بگیرد و این نکته بررسی شود که آیا می توان با افزایش بیشتر ضریب رفتار آیین نامه ایی و با حفظ عملکرد مناسب، به طراحی بهینه تری در سازه های جداسازی شده رسید، به طوری که با توجه به افزایش هزینه ی ساخت ناشی از اضافه شدن سیستم جداسازی با تخفیفی که درمقاطع روسازه به دست می آوریم به سازه ایی دست یابیم که عملکرد نسبتاً بالاتری نسبت به سازه با پایه ثابت داشته باشد و هم هزینه ی ساخت آن خیلی بالا نرود به طوری که بتوانیم سازه های بیشتری را با سیستم جداسازی مجهــز کنیم. در این تحقیق، تأثیر مشخصات غیر خطی سیستم جداسازی بر رفتار و عملکرد سازه های جداسازی شده از پایه مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای غیر خطی سیستم جداساز شامل سختی اولیه، سختی ثانویه و مقاومت تسلیم می باشد. تأثیر این دو پارامتر از دو جنبه مورد بررسی قرار گرفته است؛ اولاً تا چه اندازه روی پارامترهای موثر (سختی و میرایی موثر) تأثیر گذار هستند و در نتیجه مقاومت طراحی را تغییر می دهند و ثانیاً تا چه مقدار عملکرد روسازه را تحت شعاع قرار می دهند. بدین منظور یک سازه ی جداسازی شده از پایه دو طبقه فولادی با سیستم قاب خمشی با شکل پذیری متوسط با انواع جداساز با مشخصات غیر خطی مختلف بر اساس آیین نامه ibc2006 و aisc 2005 طراحی گردید. در این تحقیق برای بررسی عملکرد سازه در زلزله mce و محاسبه ی ضریب کاهش مقاومت از طیف غیر الاستیک که توسط کیلار و کورن برای سازه های جداسازی شده از پایه پیشنهاد گردیده، استفاده شده است. لازم به ذکر است که در این پژوهش، طیف غیر الاستیک برای یک مدل یکدرجه آزادی که بیانگر روسازه نیمه-الاستیک بر روی تکیه گاه های الاستومری می باشد برای یک محدوده ی میرایی و سختی ثانویه ی مشخص از تحلیل دینامیکی غیر خطی حاصل شده است؛ نتیجه این بوده است که در محدوده ی پریودهای بالا می توان از "قانون تغییر مکان برابر" معروف برای سازه های جداسازی شده با تکیه گاه های الاستومری با میرایی تا حدود 30% هم، استفاده کرد. نتایج نشان می دهد که سختی ثانویه و مقاومت تسلیم تأثیر به سزایی در عملکرد سازه های جداسازی شده از پایه دارد؛ این تأثیر از دو جنبه مورد اهمیت است، اولاً تأثیر این موارد بر برش پایه ی طراحی به واسطه ی تأثیر بر مقادیر پریود و میرایی موثر و در نتیجه تأثیر بر مقاطع روسازه و ثانیاً تأثیر بر رفتار و عملکرد روسازه می باشد. در انتها با توجه به نتایج، با فرض ثابت نگه داشتن سختی موثر طرح، سعی شد بهترین حالت رفتار غیر خطی برای سیستم جداساز پیشنهاد گردد و عملکرد آن مورد بررسی قرار گیرد.