تاثیر شکل پذیری طبقه اول ساختمان های فولادی مهاربندی شده بر برش پایه آنها

ایده ی تامین طبقه اول شکل پذیر با هدف کاهش برش پایه ساختمان با حفظ سختی اولیه و رعایت و کنترل عدم ایجاد طبقه ی نرم از جمله روش های کم هزینه و ثمر بخش برای مقاوم سازی قاب های مهاربند شده ی هم محور است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر شکل پذیری طبقه اول- تامین شده به روشهای معمول و شناخته شده- در رفتار لرزه ای ساختمان ها می باشد. در این تحقیق، سه مدل ساختمان اسکلت فولادی با تعداد طبقات مختلف )6، 10 و 15 طبقه) با سیستم قاب ساده با بادبند همگرا (ضربدری) در طبقات ولی با سیستم های شکل پذیر مختلف در طبقه اول، بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان و استاندارد2800 (بوسیله نرم افزار etabs9.2) انتخاب و طراحی شدند. از چهار نوع سیستم شکل پذیر تنها در طبقه اول هر یک از ساختمانهای 6، 10 و 15 طبقه، استفاده شده است بطوریکه سختی اولیه ساختمانهای فوق مشابه سختی ساختمان با بادبند ضربدری در طبقه اول آنها است. این سیستم ها عبارتند از: بادبند واگرا (ebf)، دیوار برشی فولادی، المان حلقه شکل پذیر در انتهای مهاربند قطری، و سیستم قاب خمشی فولادی. سپس سازه های مورد نظر تحت شتابنگاشت مولفه های افقی زلزله های نورثریچ، طبس و چی چی تایوان که بر اساس روش استاندارد2800 مقیاس شده بودند، بوسیله ی نرم افزار perform-3d تحت تحلیل استاتیکی و دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی قرار گرفتند. به همین منظور نتایج حاصل از تحلیل های غیرخطی از جمله جابجایی بیشینه طبقات، نیروی برشی بیشینه طبقات، دریفت بیشینه طبقات، شتاب طبقات و انرژی استهلاکی سازه ها مورد مقایسه و بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهد که استفاده از بادبند واگرا بجای بادبند همگرا (ضربدری) در طبقه اول ساختمان شش طبقه، علاوه بر اینکه موجب کاهش30% برش پایه ساختمان می شود، موجب کاهش نیروی انتقالی به طبقات بالاتر نیز می گردد. استفاده از بادبند واگرا و دیوار برشی فولادی در طبقه اول قاب های ساختمانی منجر به افزایش شکل پذیری قاب ها و جذب بالای انرژی زلزله می شود. استفاده از سایر سیستم های شکل پذیر در طبقه اول قاب های ساختمانی نه تنها تاثیر کمی در کاهش برش پایه قاب داشته، بلکه گاهاً منجر به افزایش برش پایه ساختمان گردیده است. لذا بعنوان جمع بندی کلی می توان به این نکته رسید که تحت بررسی های انجام شده در این تحقیق، استفاده از بادبند واگرا در طبقه اول در قاب شش طبقه فولادی با مهار بند ضربدری می تواند بعنوان مناسب ترین گزینه ی سیستم مهار جانبی در این قاب ها انتخاب گردد.