ارزیابی و مقایسه رفتار ساختمان های بلند با سیستم مهاربازویی و کمربند خرپایی با استفاده از منحنی های شکنندگی

Abstract

در طراحی ساختمان‌های بلند، سه پارامتر مقاومت، سختی و پایداری بسیار مهم می‌باشند و هر چه ارتقاع ساختمان بلند‌تر می‌شود تاثیر سختی و پایداری در طراحی بهینه سازه، بیشتر می‌گردد و اثرات این دو فاکتور، جهت طراحی در برابر بارهای جانبی باد و زلزله، غالب می‌گردند. بهترین روش برای ارضا‌کردن این دو فاکتور، استفاده از فرم‌ها و مدل‌های ابتکاری سازه‌ها، به شکلی که ضمن حفظ سختی، با کاهش تغییر شکل‌ها و دریفت‌های ناشی از بارهای جانبی، پایداری سازه را افزایش دهد. سیستم قاب فولادی با کمربند خرپایی و مهار بازویی، یکی از سیستم‌های ابتکاری و جدید در سازه‌های بلند می‌باشد که استفاده از آن باعث کاهش قابل ملاحظه‌ای در مقادیر مصرفی فولاد سازه‌ای و هزینه های احداث ساختمان بلند می‌گردد. <br />در این تحقیق، دو قاب 5 دهانه 30و50 طبقه 2 بعدی بر اساس آیین‌نامه‌های رایج ایران با دوسیستم قاب خمشی و کمربند خرپایی با مهار بازویی، بارگذاری و در حالت LRFD طراحی گردید و سپس با استفاده از نرم افزار SAP2000 و روش تحلیل تاریخچه زمانی و اعمال 12 رکورد زلزله مختلف به سازه، مقادیر تغییر مکان‌ها استخراج و ماکزیمم دریفت نسبی طبقات هر قاب محاسبه گردید. با تعریف سه آستانه عملکردی IO، LS و CP و بر اساس شدت شتاب هر رکورد زلزله، مقادیر تابع احتمال گذشت دریفت سازه از آستانه-های عملکردی تعریف شده محاسبه گردید و پس از ترسیم منحنی‌های شکنندگی هر رکورد و مقایسه منحنی‌های شکنندگی حالت-های مختلف، نتیجه‌گیری شده‌است که استفاده از سیستم کمربند خرپایی و مهاربازویی در قاب‌های2 بعدی30 و50 طبقه، به طور متوسط به میزان12 تا 28 درصد باعث کاهش احتمال فراگذشت دریفت ماکزیمم طبقات از آستانه‌های تعریف شده می‌گردد.