ارزیابی ضریب بزرگنمایی تغییرمکان در قاب‌های خمشی فولادی ویژه دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع

Abstract

در طراحی‏ مبتنی بر نیرو بر اساس آیین‏نامه‏ های متداول، برای محاسبه تغییرمکان‏ های واقعی سازه (به عنوان مثال، دریفت بین‏ طبقه‏ ای) تحت اثر زلزله طرح، تغییرمکان ‏های سازه تحت اثر نیروهای لرزه‏ ای کاهش یافته با استفاده از ضریب بزرگنمایی تغییرمکان (Cd) افزایش داده می‏ شوند. تحقیقات اخیر نشان داده ‏اند که استفاده از یک ضریب ثابت برای پیش‏ بینی دریفت بین‏ طبقه ‏ای واقعی سازه می‏تواند در بعضی از طبقات این تغییرمکان ‏ها را به صورت دست بالا و همچنین در بعضی از طبقات به صورت دست پایین تخمین بزند. معمولا، در سازه ‏های منظم بیشترین دریفت بین‏ طبقه ‏ای در طبقات پایین اتفاق می ‏افتد. بررسی رفتار لرزه ‏ای سازه ‏های دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع نشان می‏ دهد که پاسخ غیرخطی این نوع سازه ‏ها می‏تواند تفاوت قابل ملاحظه ‏ای با پاسخ سازه‏ های منظم داشته باشد. در این پژوهش، ضریب Cd برای پیش ‏بینی حداکثر دریفت بین طبقه‏ ای و دریفت بام در قاب ‏های خمشی فولادی ویژه که دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع سازه‏ می‏ باشند مورد ارزیابی قرار می‏ گیرد. همچنین، تغییرات این ضریب با انتقال طبقه نامنظم (دارای جرم بیشتر) در ارتفاع سازه و تغییر مقدار نامنظمی (نسبت جرم طبقه سنگین‏ تر به جرم طبقات مجاور) بررسی می‏شود. نتایج نشان می‏ دهند که استفاده از مقدار 5.5 = Cd که توسط استاندارد 2800 برای قاب ‏های خمشی فولادی ویژه تعیین شده است، در بیشتر طبقات سازه‏ های دارای نامنظمی جرمی در ارتفاع و همچنین سازه‏ های منظم، حداکثر دریفت بین‏ طبقه ‏ای را دست پایین تخمین می ‏زند. همچنین، بررسی تخمین حداکثر دریفت بام نشان می‏ دهد که در نظر گرفتن 5.5 = Cd منجر به تخمین دست پایین حداکثر دریفت بام می‏ شود. بنابراین، برای تخمین دقیق‏ تر حداکثر دریفت بین ‏طبقه‏ ای در سازه‏ های درنظر گرفته شده تحت اثر زلزله طرح مقدار 7.5 = Cd، و برای تخمین دقیق ‏تر حداکثر دریفت بام، ضریب بزرگنمایی تغییرمکان بام (Cd Roof) برابر با 6.5 پیشنهاد می‏ شود.