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

در طراحی ساختمان های بلند، سه پارامتر مقاومت، سختی و پایداری بسیار مهم می باشند و هر چه ارتقاع ساختمان بلند تر می شود تاثیر سختی و پایداری در طراحی بهینه سازه، بیشتر می گردد و اثرات این دو فاکتور، جهت طراحی در برابر بارهای جانبی باد و زلزله، غالب می گردند. بهترین روش برای ارضا کردن این دو فاکتور، استفاده از فرم ها و مدل های ابتکاری سازه ها، به شکلی که ضمن حفظ سختی، با کاهش تغییر شکل ها و دریفت های ناشی از بارهای جانبی، پایداری سازه را افزایش دهد. سیستم قاب فولادی با کمربند خرپایی و مهار بازویی، یکی از سیستم های ابتکاری و جدید در سازه های بلند می باشد که استفاده از آن باعث کاهش قابل ملاحظه ای در مقادیر مصرفی فولاد سازه ای و هزینه های احداث ساختمان بلند می گردد. در این تحقیق، دو قاب 5 دهانه 30و50 طبقه 2 بعدی بر اساس آیین نامه های 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 مکان ها 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 منحنی های شکنندگی هر رکورد و مقایسه منحنی های شکنندگی حالت-های مختلف، نتیجه گیری شده است که استفاده از سیستم کمربند خرپایی و مهاربازویی در قاب های2 بعدی30 و50 طبقه، به طور متوسط به میزان12 تا 28 درصد باعث کاهش احتمال فراگذشت دریفت ماکزیمم طبقات از آستانه های تعریف شده می گردد.

کلیدواژه ها:

کمربند خرپایی ، مهار بازویی ، منحنی شکنندگی ، تابع احتمال ، تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی