امکان سنجی سبک سازی اسکلت و تراسهای ساختمانی با جایگزینی ورق های st52 مصرفی به جای st37 و کاهش انرژی و فلز مصرفی

دراین مقاله به بررسی اثر فولاد پرمقاومت st52 در کاهش وزن قاب های فولادی بلند با سیستم های قاب خمشی ویژه و دوگانه قاب خمشی ویژه + مهاربند همگراو واگرای ویژه پرداخته شده است.برای بررسی قاب هایی با تعداد طبقات 10،15،20،25 طبقه مدل شده اند. ارتفاع طبقه همکه 5.4 متر و سایر طبقات 3.4 در نظر گرفته شده است. واز دهانه های 7،5،4 متری که دهانه های مرسوم در ساختمان های فولادی هستند استفاده شده است.قاب ها نسبت به دهانه 7 متری متقارن در نظر گرفته شده اند.بارهای ثقلی مطابق آیین نامه مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 92 محاسبه و به صورت خطی به تیرها وارد شده اند.برای محاسبه بار جانبی زلزله از آیین نامه 2800 ویرایش چهارم استفاده شده است. قاب ها برای دونوع مصالح فولاد نرمه معمولی st37 و فولاد پرمقاومت st52 طراحی شده اند.برای تحلیل از روش تحلیل دینامیکی استفاده شده است. المان ها با روش LRFD طراحی شده اند و با آیین نامه مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 92 کنترل شده اند.با توجه به نتایج طراحی استفاده از فولاد پرمقاومت در سیستم قاب خمشی ویژه به صرفه نیست.در این سیستم استفاده از فولاد پرمقاومت سبب ظریفتر شدن مقاطع می شود و DRIFT سازه از محدوده مجاز بیشتر می شود که برای کنترل آن ناچار به افزایش ابعاد المان ها هستیم. در سیستم دوگانه قاب خمشی + مهاربند همگرای ویزه فولاد پرمقاومت سبب کاهش وزن قاب شده است در این سیستم ها مهاربند ها کاهش وزن ناچیزی پیدا کردند. زیرا فولاد پرمقاومت سبب ظریف تر شدن مقاطع و کاهش سختی قاب می شود در نتیجه مهاربندها که مهم ترین عامل افزایش سختی هستند کاهش وزن کمتری پیدا می کنند.

Keywords:

فولاد نرمه ST37 , فولاد پرمقاومت ST52 , تحلیل دینامیکی , سازه بلند