‌ارزیابی کاربرد مهاربندهای فولادی همگرا، واگرا و کمانش گریز در بهسازی لرزه ای قاب های خمشی فولادی

Abstract

بسیاری از ساختمان های موجود در کشور براساس ضوابط ویرایش اول استاندارد 2800 طراحی‌ و ساخته شده‌اند. افزایش دانش مهندسی زلزله و اعمال تغییرات در ضوابط آیین نامه های طراحی و ارزیابی لرزه ای در سال های اخیر باعث گردیده است که سازه های موجود در تامین نیازهای لرزه ای دارای ضعف های موضعی یا کلی باشند؛ بنابراین شناسایی و بکارگیری روش های مناسب برای بهسازی لرزه ای سازه های موجود و تامین سطوح عملکرد طراحی سازه ها ضروری است. در این پژوهش، رفتار لرزه ای غیرخطی 6 مدل ساختمان فولادی با سیستم قاب خمشی 4، 8 و 12 طبقه طراحی شده بر اساس ضوابط ویرایش اول استاندارد 2800 و نشریه 519 ، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی بررسی شده است. نتایج ارزیابی نشان می دهد که قاب های خمشی فولادی موجود که بر اساس ویرایش اول استاندارد2800 طراحی و ساخته شده اند نیازهای سختی و شکل‌پذیری ضوابط ویرایش سوم استاندارد 2800 و FEMA356 را تامین نمی‎نمایند و نیازمند بهسازی هستند. بهسازی این قاب ها با مهاربندهای فولادی همگرا باعث افزایش سختی و کاهش تغییر مکان‌های جانبی شده ولی به دلیل کمانش مهاربند فشاری، سازه ها دچار افت ناگهانی مقاومت گردیده و رفتار شکل‌پذیری نداشته اند. در استفاده از مهاربندهای واگرا به علت تمرکز تغییر شکل‌های پلاستیک در تیرهای پیوند و حالت الاستیک مهاربند‌ها رفتار سازه در مقایسه با روش بهسازی با مهاربند های همگرا، دارای شکل‌پذیری بیشتری است. کاربرد مهاربندهای کمانش گریز فولادی به علت عدم کمانش مهاربندهای فشاری و تسلیم در کشش باعث افزایش سختی، مقاومت و شکل‌پذیری سازه نسبت به مهاربندهای همگرا شده است و سطح عمکلرد سازه بهبود یافته است.