بررسی میزان مفصل پلاستیک و جابجایی بام درسازه های بلند دارای مهاربندی ضربدری چندطبقه ای

ابداع فرم های مختلف سازه ای را می توان یکی از مهمترین عوامل در امکان پذیر شدن ساخت سازه های بلند دانست، به همین دلیل انتخاب سیستمی که به شکل بهینه، کاهش جابه جایی نسبی سازه را به همراه داشته باشد و در نتیجه باعث ایجاد احساس امنیت ساکنین آن شود بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در سازه های بلند امکان ایجاد مفصل پلاستیک در ستونها بالا بوده که باعث افزایش میزان جابه جایی نسبی بخصوص در طبقات فوقانی می گردد و ممکن است باعث ایجاد ناپایداری در کل سازه گردد. یکی از سیستم های مورد استفاده در ساختمان های بلند، قاب محیطی مهاربندی شده با مهارهای هم مرکز (CBF) است. یکی از مهمترین ویژگی هایش سختی بالای آن می باشد که باعث می شود میزان جابه جایی نسبی در سازه کم و امنیت ساکنین فراهم گردد. از این رو مطالعه این سیستم طراحی سازه در حالات مختلف اتصال مهاربند به طبقات و در مقیاس گوناگون مهاربندی امری ضروری بنظر می آید. در این مقاله، سازه های فولادی 20 ، 25 و 30 طبقه، با 3 مقیاس مختلف بادبند ضربدری که در دو حالت با اتصال مهاربند به طبقات و بدون اتصال آنها، در نرم افزار ETABS طراحی و یک قاب خارجی آن به عنوان نمادی از کل سازه در نرم افزار PERFORM 3D طی تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی با سه زوج شتاب نگاشت زلزله های وایتر، کپه مندوسینو و نورثریج تحلیل شده است. طبق مطالعات انجام شده در این مقاله المانهای ستون در مدل های دارای اتصال با افزایش شکل پذیری همراه بود که در نتیجه جذب انرژی در ستونها بیشتر گردید. با ورود بیشتر المانهای ستون به ناحیه غیر خطی تعداد مفصل پلاستیک بیشتر نسبت به مدلهای بدون اتصال مهاربند به طبقات در آنها تشکیل شد. اما خلاف این روند در تیرها مشاهده شد. همچنین در المانهای تیر تشکیل مفصل پلاستیک زمانی که مقیاس مهاربندی زیاد شد، افزایش یافت. ماکزیمم تغییر مکان بام در مدلهای دارای اتصال افزایش یافت. این مسئله با توجه به ضعیف تر شدن المانهای ستون در مقیاس بالاتر مهاربندی ، بیشتر به چشم آمد. همچنین با افزایش مقیاس مهاربندی، تغییر مکان بام کاهش یافت.

Keywords:

سازه بلند , قاب محیطی مهاربندی شده , مهاربند هم مرکز , مفصل پلاستیک , جابه جایی بام