مطالعه و مقایسه عملکرد لرزه ای و اقتصاد طرح دیوار برشی فولادی با سیستم های باربر جانبی متداول در ساختمان های فولادی

با توجه به مزایا و معایب هر یک از سیستم های باربر جانبی، کاربرد هر یک از آن ها در ساختمان هایی با شرایط متناسب تر با خصوصیات آن سیستم، می تواند باعث بهره مندی بیشتر از ظرفیت آن شود. از جمله سیستم های متداول در ساختمان های فولادی می توان به قاب های مهاربندی ضربدری، قاب های مهاربندی واگرا، قاب های خمشی متوسط و قاب های با دیوار برشی فولادی اشاره کرد. دو پارامتر مهم برای انتخاب یک سیستم باربر جانبی مناسب، عملکرد لرزه ای و اقتصاد طرح است. در این تحقیق، قاب های 3 دهانه 4، 8 و 12 طبقه که دهانه های وسط آنها مهاربندی شده است، با استفاده از روش استاتیکی معادل استاندارد 2800 ایران بارگذاری و سپس طراحی شدند. به منظور بررسی عملکرد لرزه ای قاب ها از نرم افزار perform 4.0.2 استفاده شد. بدین منظور قاب های طراحی شده، در نرم افزار perform مدل سازی و با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل شدند. با توجه به منحنی های ظرفیت و تغییر مکان های هدف به دست آمده برای حالت های حدی مختلف سازه ها، قاب-های با دیوار برشی فولادی دارای بهترین عملکرد لرزه ای (سختی، شکل پذیری و جذب انرژی) و قاب-های با مهاربند ضربدری دارای نا مناسب ترین عملکرد لرزه ای(به ویژه شکل پذیری کمتر نسبت به سایر قاب ها) هستند. با توجه به وزن و حجم جوشکاری مورد نیاز قاب ها، قاب های با مهاربند واگرا دارای اقتصادی ترین طرح و قاب های با دیوار برشی فولادی دارای غیر اقتصادی ترین طرح هستند. با توجه به عملکرد لرزه ای و اقتصاد طرح سیستم ها، استفاده از دیوار برشی فولادی برای سازه های 8 و 12 طبقه، مهاربند واگرا برای سازه های 4 و 8 طبقه، مهاربند ضربدری و قاب خمشی متوسط برای سازه های 4 طبقه مناسب هستند