تاثیر استفاده از مهاربندهای کمانش تاب بر رفتار لرزه ای سازه های فولادی بلندمرتبه با سیستم سازه ای شش ضلعی

برای مقابله با بارهای جانبی مانند باد و زلزله سیستم های سازه ای مختلفی توسعه یافته اند. یکی از این سیستم ها، سیستم شبکه شش ضلعی است. این سیستم نخستین بار در سال ۲۰۱۲ توسط مشهدی علی و خیرالدین مطرح شد که از تقاطع اجزای افقی و مورب تشکیل می شود. این سیستم سازه ای نیاز به ستون های عمودی خارجی را در ساختمان های بلند برطرف می کند که منظره ای عالی را از داخل ساختمان ارائه می دهد. در این سیستم مزایای یک لوله توخالی با مزایای یک خرپا و متناسب ترین و سازگارترین آنها ترکیب شده اند. از سوی دیگر مهاربندهای کمانش تاب نیز به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر زلزله شناخته می شوند. به طور خاص این پژوهش به دنبال پاسخ به این سوال است که آیا اضافه کردن مهاربندهای کمانش تاب به این نوع ساختمان ها باعث بهبود عملکرد لرزه ای آنها می شود یا خیر. برای انجام این پژوهش از مدل سازی کامپیوتری و تحلیل های خطی و تاریخچه زمانی غیرخطی استفاده شده است. ۲۴ ساختمان با سیستم شبکه شش ضلعی در سه ارتفاع مختلف (۲۴، ۳۰ و ۳۶ طبقه) و دو نوع آرایش شش ضلعی عمودی و افقی طراحی شد. ۶ مدل بدون مهاربند کمانش تاب و ۱۸ مدل با آرایش های مختلف مهاربندهای کمانش تاب برای مدل سازی در نظر گرفته شد. این ساختمان ها توسط نرم افزار ETABS مدل سازی شده و سپس تحلیل های دینامیکی خطی و تاریخچه زمانی غیرخطی بر روی آنها انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که اضافه کردن مهاربندهای کمانش تاب به ساختمان های بلند با سیستم شبکه شش ضلعی به طور کلی منجر به بهبود عملکرد لرزه ای نشده است بلکه باعث افزایش تغییر مکان جانبی و دریفت طبقات شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از مهاربندهای کمانش تاب به عنوان یک راهکار قطعی برای افزایش ظرفیت لرزه ای همه انواع سازه ها قابل اعتماد نیست. در واقع این نوع مهاربند نه تنها منجر به بهبود عملکرد لرزه ای نشده، بلکه در برخی شرایط حتی به تشدید آسیب پذیری سازه نیز منجر شده است.

کلیدواژه ها:

سازه بلند ، سیستم شبکه شش ضلعی ، افقی و قائم ، مهاربند کمانش تاب ، تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی ، رفتار لرزه ای