اثرات آرایش مهاربندی های همگرا در ارزیابی لرزه ای قاب های فولادی

یکی از اهداف طراحی لرزه ای سازه ،کنترل خسارت سازه در اثر زمین لرزه های شدید می باشد.تغییر نگرش آیین نامه های لرزه ای از افزایش مقاومت سازه به افزایش شکل پذیری سازه ، لزوم توجه به ارزیابی لرزه ای سازه با توجه به نگرش ظرفیت شکل پذیری (ductility capacity) را آشکار می نماید. در سازه های فولادی،تحمل نیروهای جانبی به ویژه زلزله بوسیله سیستم مهاربندی تامین می شود یا سازه توسط مهاربندهای قائم و سیستم قاب خمشی و یا ترکیبی از هر دو مهار می گردد . سیستم ترکیبی یا سیستم دوگانه که معمولا شامل ترکیب قاب خمشی به همراه مهاربند فلزی می باشد عملکردی مناسب در زمین لرزه های گذشته از خود نشان داده است . در این حالت قاب خمشی جهت تحمل بارهای ثقلی و درصدی از بار جانبی و مهاربندها جهت مقابله با نیروهای جانبی اعمال شده به سازه در نظر گرفته می شود . با در نظر گرفتن عملکردلرزه ای مناسب سیستم ترکیبی یا دوگانه در سازه های فولادی، توصیه بیشتر آیین نامه ها جهت مقاوم نمودن سازه های فولادی بویژه سازه های بلند فولادی در برابر بارهای جانبی، بکارگیری این نوع سیستم می باشد . با توجه به این نکته که تغییر مهاربند در ارتفاع سازه کمتر مورد توجه پژوهشگران و مهندسان سازه قرار گرفته است بیشتر تحقیقات بر تغییرات مهاربندها در پلان سازه متمرکز می باشد و معمولا مهاربندها بدون تغییر در ارتفاع بکار برده می شوند ، لذا بررسی رفتار لرزه ای سازه های فولادی با تغییر مهاربند در ارتفاع سازه در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفت. اگر بتوان با تغییر نوع مهاربند در ارتفاع سازه ، رفتار لرزه ای آنرا بهبود بخشید می توان نسبت به عملکرد لرزه ای آن اطمینان بیشتری حاصل کرد . همچنین می توان نسبت به بهینه نمودن مصرف مصالح فولادی در ساختمان های فلزی اقدامی جدی نمود . بدین منظور تعدادی از قاب های خمشی فولادی مهاربندی شده هم محور با تعداد طبقات متفاوت (15 ،20 و25 طبقه) و با دهانه های متفاوت (4، 6 و 8 دهانه) ،پس از بارگذاری و طراحی بر اساس استانداردهای ایران ، تحت 14 شتابنگاشت که شامل هفت رکورد زلزله ی نزدیک گسل و هفت رکورد زلزله ی دور از گسل مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی قرار گرفت و با تغییر نوع مهاربندی (از ضربدری به 8) در تراز ارتفاعی مختلف این قابها خسارت لرزه ای آنها مورد ارزیابی قرار گرفت . در این تحقیق 3 پارامتر مهم لرزه ای که در اکثر آیین نامه های لرزه ای کنترل آنها دارای ضابطه می باشد به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفت : • بیشینه تغییرمکان سراسری بام • بیشینه زاویه جابجایی نسبی طبقه • بیشینه دوران موضعی با بررسی شاخصهای مذکور در هر یک از قاب های مورد مطالعه تراز مناسب جهت تغییر نوع مهاربندی پیشنهاد گردیده است . در خاتمه و بعد از انجام نزدیک به 1000 تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی نتیجه گردید که تغییر در نوع مهاربندی در تراز مشخصی از ارتفاع سازه می تواند در بهبود عملکرد لرزه ای سازه تحت زلزله تاثیر بسزایی داشته باشد .