سازه و فولاد
سال:1384 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:4

در آیین نامه های معتبر فعلی از جمله UBC 97 و IBC 2000 توزیع برش پایه در ارتفاع ساختمان های ایزوله شده مشابه ساختمان های معمول، بصورت یک توزیع مثلثی پیشنهاد شده است. در این مقاله توزیع برش پایه در ساختمان های ایزوله شده توسط جداگرهای الاستومریک مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مدل های مختلفی از سیستم های ایزولاسیون به نحوی که مقادیر مختلف معمول برای سختی و میرایی سیستم را شامل شوند در نظر گرفته شده است. نتایج تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی بر روی مدل ها نشان دهنده محافظه کارانه بودن روابط موجود در آیین نامه در مقایسه با توزیع برش محاسبه شده تحت رکوردهای مختلف زلزله می باشد. همچنین رابطه جدیدی به منظور تخمین بهتر برش طبقات پیشنهاد گردیده است که مقادیر نزدیکتری به توزیع واقعی برش نتیجه می دهد.

استفاده از تیرهای I شکل و ستونهای دوبل در سازه های فولادی در ایران بسیار متداول است. نقطه ضعف اساسی این سازه ها اتصالات آنها می باشد. برای اصلاح و بهینه سازی اتصالات گیردار تیرهای I شکل به، ستونهای دوبل استفاده از روش اتصال با صفحه کناری (Side Plate) توصیه می شود. با استفاده از این هندسه جدید، اتصال مستقیم انتهای تیر به ستون حذف می شود و دیگر نگرانی از بابت ترد شکنی جوش نفوذی اتصال بال تیر به ستون و ضعف چشمه اتصال که در اتصالات گیردار رایج بوجود می آید، وجود ندارد. علاوه بر این، با حذف اتصال مستقیم بال تیر به ورق اتصال (پوشش) ستون دوبل، مشکل تغییر شکل، پیچیدگی و یا کمانش ورق پوششی ستون تحت اثر نیروهای وارده خود به خود مرتفع میشود. در این مقاله، به منظور بررسی رفتار غیر خطی سیستم اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری، پنج مدل سه بعدی به روش اجزا محدود تحت اثر بارگذاری سیکلی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از تحلیل های انجام شده نشان می دهند که اتصال تیر به ستون دوبل با استفاده از صفحات کناری دارای مقاومت و شکل پذیری مناسبی می باشد و میتوان از آن در قابهای خمشی ویژه برای مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده نمود.

روش طراحی بر اساس عملکرد، یک روش نوین طرح لرزه ای می باشد و در این زمینه تحقیقات گسترده ای در حال انجام است که اکثر تحقیقات صورت گرفته، در محدوده مفاهیم اولیه این روش خلاصه می شود. حال آنکه لزوم انجام تحقیقاتی مناسب که منجر به شناخت معیارهای تاثیرگذار بر عملکرد سازه و نحوه تاثیر گذاری هر یک از این معیارها می گردد، کاملا به چشم می خورد. به طور خاص در حیطه ساختمانهای بلند مرتبه فولادی با دیوار برشی بتنی مجال مناسبی برای تحقیقات زیادی در زمینه روش طراحی بر اساس عملکرد وجود دارد.در این راستا در تحقیق حاضر، یکسری قابلهای سه دهانه و پنج دهانه فولادی منظم با اتصالات صلب مورد ارزیابی پارامتریک عملکردی قرار گرفته اند. بدین منظور از روش طیف ظرفیت و تقاضا و منحنی های بار افزون هر یک از این قاب ها برای یافتن نقطه هدف عملکردی سازه استفاده شده است. تعداد طبقات این قابها، که در سر تا سر دهانه میانی آنها برای مقابله با نیروهای جانبی از دیوار برشی بتنی استفاده شده است، 15، 20 و 25 می باشد. در نهایت تاثیر پارامترهایی همچون نسبت سختی دیوار برشی به سختی قاب خمشی، نسبت سختی کل سازه به سختی قاب خمشی، نسبت عرض دیوار برشی به ارتفاع کل سازه، ارتفاع طبقات، تعداد طبقات، طول دهانه ها و تعداد دهانه ها بر عملکرد لرزه ای این قاب های دو بعدی با توجه به شرایط مفروض به دست آمده است. با بررسی مدلها بیشتر و تغییر پارامترهای متنوع تر می توان امیدوار بود که بتوان به دستورالعمل چگونگی تغییر پارامترهای مختلف برای دست یابی به هدف عملکردی مورد نظر دست یافت.

در این مقاله، نوع جدیدی از مستهلک کننده های انرژی که جهت شکل پذیر کردن سیستم قابهای با مهار بندی هم مرکز (CBF) بکار می رود، معرفی می شود. اساس کارکرد این المانهای پیچشی شکل پذیر، جلوگیری از کمانش مهار بندها در زمان وقوع زلزله می باشد. بدین منظور المانهای پیچشی شکل پذیر، باید به نحوی طراحی گردند که قبل از آنکه مهار بند به بار بحرانی کمانشی خود برسد، به تسلیم رسیده و انرژی ورودی زلزله به سازه را، جذب نموده و آن را مستهلک نماید. هنگام وقوع زلزله، عضو مستهلک کننده قسمت قابل توجهی از انرژی ورودی به سازه را با ورود به مرحله غیر خطی و تشکیل مفاصل پلاستیک مستهلک می نماید. با این روش از ورود دیگر اعضای سازه به مرحله غیر خطی و همچنین کمانش اعضای مهاربندی جلوگیری شده یا به تعویق می افتد. از مهمترین اهداف این مطالعات شکل پذیر کردن هر چه بیشتر قابهای CBF، بوسیله کاربرد المانهای پیچشی شکل پذیر با هزینه های اقتصادی ارزان، در مقاوم سازی لرزه ای اینگونه از سازه ها می باشد. هدف از این تحقیق مشخص کردن مقدار جذب و استهلاک کل انرژی ورودی به سازه و تعیین میزان شکل پذیری و ضریب رفتار سازه قابهای مهار بندی شده هم مرکز با المان پیچشی می باشد.