بررسی و مقایسه قابلیت اطمینان لرزه ای در قابهای مهاربندی شده هم مرکز فولادی با اتصالات ساده و صلب تیر به ستون

این تحقیق به منظور بررسی قابلیت اطمینان در قابهای مهاربندی شده هم مرکز فولادی انجام گرفته است. در این راستا از پارامترهای اطمینان جهت تعیین سطوح اطمینان در این سیستم قاب سازه ای استفاده شده است. برای بررسی تاثیر ارتفاع و نوع اتصالات تیر به ستون در قابهای مهاربندی شده هم مرکز، شش قاب یک دهانه با ارتفاع 3، 6 و 9 طبقه در دو نوع سیستم مهاربندی با اتصالات صلب تیر به ستون (سیستم دوگانه) و اتصالات ساده (مفصلی) تیر به ستون در نظر گرفته شده اند. تمامی این قابها بر اساس ویرایش سوم آیین نامه 2800 ایران و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان برای خاک نوع 2 طراحی شده اند و کلیه موارد مندرج در پیوست دوم این آیین نامه مربوط به ضوابط سازه های مهاربندی فولادی را ارضا نموده اند. در این تحقیق بیش از 5000 تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی انجام گرفته است. برای انجام این تحلیل ها از 20 شتابنگاشت که بر اساس احتمال اتفاق 2% در 50 سال مقیاس شده اند استفاده شده است. برخی از این نگاشت ها مربوط به زلزله هایی است که در مناطق مختلف جهان اتفاق افتاده اند و برخی نیز به صورت نگاشت های تولید شده مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته اند. برای محاسبه سطوح اطمینان در این قابها و نیاز به تخمین دقیق ظرفیت آنها، تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده (ida) مورد استفاده قرار گرفته است. شتابنگاشت های مورد استفاده جهت انجام این تحلیل ها، به صورت بیشینه شتاب لرزش زمین مقیاس شده اند. پس از تخمین تقاضا و ظرفیت قابها، با استفاده از جامعه های آماری حاصل از تحلیل های انجام شده برای این دو پارامتر، میزان پراکندگی این داده ها محاسبه شده است. با توجه به در نظر گرفتن توزیع احتمالی لوگ نرمال برای تقاضا و ظرفیت سازه، عدم قطعیت های موجود در آنها تعیین شده و با استفاده از تیوری احتمال کل و ساده سازی روابط احتمالاتی بر اساس فرضیات موجود در fema-351، سطوح اطمینان در هر یک از سازه ها محاسبه شده است. نتایج حاصل از این تحلیل ها نشان می دهند که سطوح اطمینان در قابهای مهاربندی شده هم مرکز فولادی با افزایش ارتفاع قاب، کاهش می یابد. به علاوه، سطوح اطمینان محاسبه شده در قابهای با اتصالات صلب تیر به ستون بیش از قابهای با ارتفاع یکسان و اتصالات ساده تیر به ستون می باشند. دلیل این امر پایین بودن ظرفیت تخمین زده شده در قابهای با اتصالات ساده و عدم قطعیت های بیشتر در تخمین این پارامتر می باشد.