اثر نامنظمی های عمودی بر رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی

در مطالعه حاضر رفتار ساختمان های فولادی با قاب خمشی متوسط، تحت نامنظمی متداول در ارتفاع با در نظر گرفتن رفتار لرزه ای آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا و به منظور بررسی تاثیر نامنظمی ارتفاع بر روی رفتار لرزه ای ساختمان های فولادی، مدل های عددی 18 ساختمان فولادی ( 6 ساختمان منظم و 12 ساختمان نامنظم در ارتفاع) با استفاده از نرم افزار Sap2000 شبیه سازی شدند. متغیرهای مورد بررسی به ترتیب شامل نوع تحلیل (دینامیکی و استاتیکی)، تعداد طبقات ( 12 ،15 و 18 ) و نوع نامنظمی (نامنظم در یک سوم پایینی، نامنظم در یک سوم بالایی) در نظر گرفته شدند. در ابتدا پس از انجام تحلیل های دینامیکی و استاتیکی مقاطع اعضای تشکیل دهنده تعیین گردیدند و سپس به منظور بررسی پارامترهای لرزه ای، سازه های شبیه سازی با استفاده از روش تحلیل بارافزون مورد تحلیل قرار گرفتند و نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در هر یک از حالات براساس دستورالعمل بهسازی ساختمان ها مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن با استفاده از نمودارهای بار- جابجایی حاصل از تحلیل بارافزون، پارامترهای مربوط به تعیین ضریب رفتار سازه ها که شامل ضریب شکل پذیری کلی سازه، ضریب کاهش مقاومت ناشی از شکل پذیری و ضریب اضافه مقاومت می باشند، استخراج شدند و در نهایت با استفاده از روش میراندا و برترو، ضریب رفتار هریک از سازه های شبیه سازی شده تعیین گردیدند و با ضریب رفتار پیشنهادی توسط آیین نامه زلزله 2800 ایران مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان می دهند که اختلاف ضریب رفتار در ساختمان های با ارتفاع بیشتر نسبت به ضریب رفتار در ساختمان های با ارتفاع کمتر، در ساختمان های نامنظم به مراتب بیشتر از ساختمان های منظم شده است. به خصوص در ساختمان 18 طبقه این موضوع کاملا مشهود می باشد. از این موضوع می توان به این نتیجه دست یافت که نامنظمی عمودی سبب می شود که افزایش ارتفاع سازه اثر گذاری بیشتری را بر تغییر ضریب رفتار سازه داشته باشد. از سوی دیگر ضریب رفتار بدست آمده برای ساختمان های نامنظم شبیه سازی شده، در کمترین حالت به میزان 2/71 درصد و در بیشترین حالت به میزان 20/86 درصد نسبت به ضریب رفتار پیشنهادی آیین نامه 2800 کمتر شده اند. بنابراین با توجه به مقادیر حاصل شده برای ضریب رفتار ساختمان های نامنظم شبیه سازی شده در این مطالعه، می توان بیان نمود که ضریب رفتار پیشنهادی در آیین نامه 2800 برای ساختمان های دارای قاب خمشی متوسط نامنظم در ارتفاع از حاشیه ایمنی چندان مناسبی برخوردار نمی باشد.

Keywords:

نامنظمی عمودی , نامنظم در ارتفاع , قاب خمشی فولادی متوسط , ضریب رفتار