بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اهمیت دستگاه پله در هنگام وقوع زلزله و بعد از آن جهت تخلیه ساکنین ، توقع خرابی هاي کمتري در المان هاي دستگاه پله نسبت به سایر المان ها می رود. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار PERFORM 3D و انجام آنالیز استاتیکی غیرخطی به بررسی رفتار غیر خطی سازه 5 طبقه فولادي قاب خمشی، با درنظرگرفتن المان هاي شمشیري پرداخته شده است.براي مدلسازي رفتار غیر خطی اعضا از جداول دستور العمل بهسازي استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهددر المان هاي شمشیري دستگاه پله ، قبل از المان هاي اصلی سازه مفاصل پلاستیک تشکیل شده است که علت این امر رامیتوان عدم در نظرگیري بارهاي جانبی در طراحی این المان ها دانست.در ادامه به بررسی منحنی هاي ظرفیت سازه و انرژي استهلاکی ناشی از رفتار غیر خطی المان ها و نقطه عملکرد سازه - محل تقاطع طیف ظرفیت و طیف تقاضا - در دو حالت با در نظرگیري المان هاي پله و بدون در نظرگرفتن آن در مدلسازي پرداخته شده است و با توجه به خروجی ها ، نتایج کاربردي از این مقایسه حاصل شده است.
کلمات کلیدي:المان شمشیري ، آنالیز استاتیکی غیر خطی ، مفصل پلاستیک ، منحنی ظرفیت
-1 مقدمه
پله ها به عنوان اصلی ترین وسیله خروجی ساختمان هاي بعد از زلزله یا بلایاي طبیعی دیگر خدمت رسانی می کنند. درنتیجه نقش آن ها در رسیدن به عملکرد Life Safety براي یک ساختمان بسیار مهم و نگران کننده است.در طی حرکت به سمت طراحی بر مبناي عملکرد سازه ها ، عملکرد پله ها ناشی از زمین لرزه ها ، مورد علاقه عده اي از طراحان قرار گرفته است. ضوابط جاري دستگاه پله واضح نیست و اطلاعات سازه اي عملکرد پله ها تحت بار جانبی وترکیب بار جانبی و ثقلی بسیار کم می باشند.علاوه بر این موضوع در بررسی هاي خرابی هاي ساختمان پس از زلزله ، گزارشات بسیاري از خرابی ها، متوجه دستگاه پله می باشد و میتوان نتیجه گرفت که المان هاي دستگاه پله با توجه به شکل هندسی و نوع اتصالاتشان عملکردي شبیه بادبندها داشته و در باربري جانبی سازه سهیم می باشند..
براي نمونه آقاي LI در گزارش خود [6] پس از زلزله WENCHUAN به گزارش هاي جزیی از این خرابی ها اشاره کرده اند.در عکس هاي زیر به بخشی از این خرابی ها اشاره شده است:
با این حال مهندسان در طراحی ساختمان ها از در نظر گیري بارهاي جانبی - زلزله و باد - در طراحی المان هاي دستگاه پله خودداري کرده و این المان ها را فقط براي بارهاي ثقلی تحلیل و طراحی مینمایند. این امر باعث ایجاد خرابی هاي اشاره شده می شود. لذا با توجه به این مطالب ، براي بررسی عملکرد دستگاه پله نیاز به تحقیقی جامع می باشد.در این تحقیق با مدلسازي المان هاي دستگاه پله و انجام تحلیل هاي غیر خطی به بررسی رفتار این المان ها پرداخته شده است.
– 2 روند انجام تحقیق:
براي بررسی رفتار المان هاي دستگاه پله در هنگام زلزله ، سازه اي با در نظرگیري المان هاي پله در نرم افزارمدل شده است.سپس براي تعیین تاثیر مدلسازي المان هاي دستگاه پله بر خروجیهاي سازه ، سازه اي دیگر با همین مشخصات و بدون در نظرگیري المان هاي دستگاه پله مدل شده و پارامترهاي غیر خطی دو سازه مورد تفسیر قرار گرفته اند.سازه هاي فوق با استفاده از نرم افرار SAP 2000 تحلیل و با توجه به ضوابط مبحث دهم مقررات ملی ساختمان [1] المان هاي آنها طرح گردیده است. بارگذاري سازه ها نیز طبق مبحث ششم مقرات ملی [2] می باشد. براي مدلسازي سازه ها از یک پلان معمول و متعارف استفاده شده است - شکل . - 6همچنین با توجه به بحرانی بودن این تاثیرات در سازه قاب خمشی نسبت به سازه مهاربندي ، سازه قاب خمشی 5 طبقه با ارتفاع طبقات 3.2 متر و طول دهانه 4متر مورد بررسی قرار گرفته است. ساختمان در شهر تهران واقع و کاربري آن نیز مسکونی فرض شده است. همچنین خاك منطقه نوع II فرض شده است.
– 1-2 مدلسازي رفتار غیر خطی المانها
براي تعریف رابطه ممان دوران تیرها از رابطه دوخطی همراه با افت مقاوت تعریف شده در دستورالعمل بهسازي [3] استفاده شده است. معیارهاي پذیرش نشان داده شده در نمودار و پارامترهاي مدل سازي، با توجه به ارضاء شرایط فشردگی المانها برحسب نسبتی از دوران تسلیم طبق دستورالعمل بهسازي [3] در جدول زیر نشان داده شده است :
