بررسی اثر نامنظمی‌های قطع سیستم باربر جانبی و طبقه‌ خیلی نرم ‌بر عملکرد لرزه ای قاب‌های مهاربندی همگرا

Abstract

یکی از مسائل مهم در ساختمان‌ها، نامنظمی در پلان یا ارتفاع سازه می‌باشد که باعث افزایش خرابی‌های لرزه‌ای می‌گردد. در نامنظمی در ارتفاع، تغییرات ناگهانی در ویژگی‌های دینامیکی سازه شامل جرم، سختی و مقاومت جانبی رخ می‌دهد. در نتیجه، مرحله‌ی اتخاذ تصمیم در مورد پیکربندی ساختمان از اهمیت اساسی برخوردار است. ساختمان‌های نامنظم بایستی قادر به مقاومت در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله و باد باشند. یکی از رایج ترین سیستم‌‌های مقاوم در برابر زلزله‌ در ساز‌های فولادی، سیستم مهاربندی می‌باشد که به دلیل عملکرد مناسب در زلزله‌های گذشته و کاهش جابجایی نسبی ساختمان‌ها مورد توجه مهندسین قرارگرفته است. اما ممکن است برخی محدودیت‌های معماری باعث جابجایی مهاربندها در تراز طبقات شود که مشمول نامنظمی قطع سیستم باربرجانبی گردد و یا این که در اثر‌ ضعف نظارت در برخی طبقات، مهاربند جانبی ضعیف یا حذف شده باشد‌ که در این صورت امکان ایجاد نامنظمی طبقه‌ی خیلی نرم در ساختمان وجود دارد.‌ در این تحقیق، قاب‌های‌ 5 طبقه با در نظر گرفتن 7 سناریو در سه حالت منظم، نامنظم طبقه‌ی خیلی نرم و نامنظم قطع سیستم باربر جانبی‌ در نظر گرفته شده است. این قاب‌ها بر اساس ضوابط لرزه‌ای استاندارد 2800 طراحی شده‌اند و سپس عملکرد آن‌ها با استفاده از روش‌های تحلیل استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی‌ و دینامیکی تاریخچه زمانی تحت زلزله‌های نزدیک به گسل توسط نرم افزار‌ SAP‌2000 ارزیابی شده‌‌است. هدف از این تحقیق، بررسی دقت روش‌های تحلیل استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی می‌باشد. نتایج نشان داد که روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی نسبت به سایر روش‌های مورد مطالعه دقت بیش‌تری دارد. به عنوان نمونه، درصد خطای پاسخ تغییر مکان حداکثر قاب دارای نامنظمی قطع سیستم باربر جانبی در تحلیل استاتیکی معادل نسبت به تحلیل‌های طیفی و تاریخچه زمانی به ترتیب 15 و 77 درصد می‌باشد.