تعیین پارامترهای لرزه ای سیستم قاب ساختمانی ساده فولادی با ستون های پیوند شده

سیستم قاب با ستون پیوند شده (LCF) ایده ای جدید از یک سیستم سازه ای فولادی است که قابلیت تعمیر سریع و ساده ساختمان ها بعد از یک زلزله شدید را با جایگزین کردن چندین عضو فراهم می کند. این سیستم متشکل از سیستم باربر جانبی اولیه ستون پیوند شده (LC) و سیستم باربر جانبی ثانویه قاب خمشی (MF) است که در یک همکاری مشترک در برابر بارهای جانبی مقاومت می کنند. تحقیقات اخیر نشان می دهند که سیستم باربر جانبی اولیه ستون پیوند شده به تنهایی نیز توان مقاومت در برابر بارهای جانبی و ایجاد ظرفیت لرزه ای کافی را دارد، در حالی که مزیت های این سیستم را نیز حفظ می نماید. ازاین رو، با توجه به اهمیت مقادیر پارامترهای لرزه ای در طراحی سازه ها و ضرورت ارائه این مقادیر در آیین نامه ها، در این تحقیق به تعیین پارامترهای لرزه ای سیستم ستون پیوند شده به عنوان یک سیستم باربر جانبی منفرد که در یک قاب ساختمانی ساده جای گرفته است، پرداخته می شود. بدین منظور، با توجه به محدودیت این سیستم در ارتفاع، مدل هایی ۱ تا ۹ طبقه از سیستم قاب مهاربندی شده همگرای ویژه، سیستم قاب ساختمانی ساده با ستون های پیوند شده ویژه (LCS) و سیستم قاب خمشی فولادی ویژه (MRF) طراحی شده و بعد از مقایسه ظرفیت غیرارتجاعی مدل ها، مقادیر ضریب شکل پذیری، ضریب کاهش شکل پذیری، ضریب اضافه مقاومت، ضریب بزرگ نمایی تغییرمکان و ضریب رفتار آن ها محاسبه شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که سیستم قاب ساختمانی ساده با ستون های پیوندشده از ظرفیت غیر ارتجاعی خوبی برخوردار است و در یک ارزیابی اولیه مقادیر پارامترهای لرزه ای ضریب رفتار (R)، ضریب اضافه مقاومت (Ω۰) و ضریب بزرگ نمایی تغییرمکان (Cd) این سیستم به ترتیب برابر ۸، ۲/۷ و ۵/۵ است. همچنین بررسی های صورت گرفته نشان داده اند که این سیستم علاوه بر مزیت های خاص خود، برای ساختمان های کوتاه و میان طبقه بسیار مناسب است؛ اما در ساختمان های بلندتر با مشکلاتی ازجمله افزایش مقدار فولاد مصرفی در اسکلت، دشوار شدن کنترل تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و افت شکل پذیری روبه رو است که مقدار آن ها با افزایش ارتفاع ساختمان نیز تشدید خواهد شد.

کلیدواژه ها:

Linked column system ، Linked column frame ، Steel lateral load resisting system ، Seismic performance factors ، سیستم قاب ساختمانی ساده با ستون های پیوند شده ، سیستم های سازه ای فولادی جدید ، تعیین پارامترهای لرزه ای ، تعمیرپذیری سازه ها