بررسی رفتار لرزه ای سازه های قاب فولادی سبک (LSF) در مناطق با خطر لرزه خیزی بالا

سازه های قاب فولادی سبک (Light Steel Frame - LSF) به عنوان یکی از سیستم های نوین ساختمانی، به دلیل وزن کم، سرعت اجرای بالا و قابلیت پیش ساختگی، توجه بسیاری از محققان و مهندسان را به خود جلب کرده است. بااین حال، کاربرد این سیستم در مناطق با خطر لرزه خیزی بالا همواره با چالش هایی مواجه بوده است که عمدتا ناشی از ظرفیت محوری پایین مقاطع فولادی سردنوردیده، رفتار کمانشی زودرس و عدم وجود ضوابط طراحی لرزه ای یکپارچه در آیین نامه های مختلف است. این مقاله به بررسی جامع رفتار لرزه ای سازه های LSF در مناطق لرزه خیز می پردازد و ضمن مرور پژوهش های انجام شده در زمینه سیستم های مقاوم در برابر بار جانبی شامل دیوارهای برشی با پوشش های مختلف، مهاربندهای نواری و اتصالات، به مقایسه تطبیقی آیین نامه های موجود در آمریکای شمالی، اروپا و اقیانوسیه می پردازد. نتایج نشان می دهد که اگرچه سازه های LSF به دلیل جرم کم، نیروهای لرزه ای کمتری را تجربه می کنند، اما به دلیل شکل پذیری محدود و حساسیت به کمانش موضعی، نیازمند جزئیات طراحی خاص و استفاده از سیستم های مقاوم لرزه ای کارآمد هستند. پژوهش های اخیر نشان داده است که استفاده از پرکننده های بتنی سبک، پوشش های دوطرفه فولادی و بهینه سازی مقاطع ستون های انتهایی می تواند به طور قابل توجهی عملکرد لرزه ای این سازه ها را بهبود بخشد. همچنین، مطالعات شکنندگی لرزه ای نشان می دهد که دیوارهای برشی LSF با پوشش تخته های چوبی در زمین لرزه های نزدیک گسل، احتمال خرابی بیشتری نسبت به زمین لرزه های دور از گسل دارند. در نهایت، این مقاله شکاف های پژوهشی موجود را شناسایی کرده و جهت گیری های آینده برای توسعه کاربرد سازه های LSF در مناطق لرزه خیز را ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

سازه های فولادی سبک (LSF) ، رفتار لرزه ای ، مناطق لرزه خیز بالا ، دیوارهای برشی ، آیین نامه های طراحی لرزه ای ، تحلیل شکنندگی ، مقاطع فولادی سردنوردیده (CFS)