بخشی از مقاله
چکیده
یکی ازعوامل مهم در طراحی ساختمان ها، به خصوص ساختمان های بلند، مقاومت، استحکام وچگونگی مقابله آنها با نیروهای جانبی به ویژه نیروهای جانبی زلزله می باشد که این مهم با تعبیه
سیستم های مقاوم در برابر نیروهای جانبی تامین می گردد. سیستم مهاربندی همگرای مرکزگرا به گونه ای طراحی می شوند که حتی بعد از زلزله های شدید با استفاده از سیستم مرکز گرا و مقاطعفیوز جاذب انرژی، آسیب نمی بینند و تغییر شکل ماندگار ندارند. با اضافه شدن کابل پس کشیده،نیروی لازم برای برگرداندن قاب به حالت اولیه تامین می شود و سپس فیوزهایی به قاب اضافه میشوند تا با تسلیم شدن، انرژی زلزله را تلف کنند؛ به نحوی که پس از زلزله سازه به صورت کاملاالاستیک باقی بماند و المان های تعمیر پذیر آسیب دیده، تعمیر و یا تعویض شوند.
در این مقاله هدف بررسی تاثیر چیدمان مناسب مهاربند بر پارامتر های مختلف رفتار لرزه ای در ساختمان های فولادی با حرکت گهواره ای می باشد. بدین منظور، ابتدا با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی، پارامترهای مختلف رفتار لرزه ای 2 ساختمان سه بعدی سه طبقه با حرکت گهواره ای که تنها در محل قرار گیری مهاربندها با یکدیگر تفاوت دارند، تحت 7رکورد زلزله حوزه دوردر سطوح خطر بیشترین شتاب برابر0,35 و 0,7 برابر شتاب ثقل ، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. در ادامه به منظور امکا سنجیبسط نتایج به ساختمان های بلندتر تا 15 طبقه دارای حرکت گهواره ای، ارتفاع این 2 سازه 3 طبقه تا 15 طبقه افزایش یافتند و نتایج حاصل شده با نتایج قبلی مورد مقایسه قرار گرفته شد.
با مشاهده پاسخ هایی مانند سطح عملکرد، شتاب قائم و افقی طبقات، بیشترین جابه جایی نسبی طبقات، جابه جایی قائم ستون ها نتیجه گرفته می شودکه اکثر پارامتر های مختلف رفتار لرزه ای به چیدمان های مختلف مهاربند حساس می باشند که البته این حساسیت در ساختمان های3 طبقه کم می باشد و در ساختمانهای15طبقه محسوس تراز ساختمان های 3 طبقه می باشد و با جابه جایی مهاربند به طرفگوشه و داخل ساختمان و افزایش ارتفاع در ساختمان های فولادی با حرکت گهواره ای، پاسخ های مورد نظر شرایط مطلوب تری را دارا می باشند.
واژگان کلیدی:حرکت گهواره ای، سازه های فولادی مهاربندی شده، فیوزهای جاذب انرژی، تحلیل دینامیکی غیر خطی
مقدمه
کشور ایران به واسطه قرارگیری در منطقه لرزه خیز آلپ-هیمالیا، موقعیت زمین شناختی و تکتونیکی، وجود گسل های فعال متعددو نیز رخداد پیوسته خرد زمین لرزه ها، از لرزه خیزترین کشورهای جهان محسوب می گردد. فلسفه آیین نامه های موجود کشور هم اکنون بر این اصل استوار است که ساختمان پس از وقوع زلزله آسیب ببیند اما خطرات جانی وجود نداشته باشد. با دقت بیشتر بر روی این فلسفه متوجه خواهیم شد که شهری مثل تهران پس از زلزله، با تعداد زیادی ساختمان غیرقابل سکونت مواجه می باشد. سیستم قاب فولادی مهاربندی با خسارت کم، یک سیستم مقاوم با عملکرد بالا در برابر نیروی لرزه ای، برای ساختمان های قاب فولادی می باشد. در این سیستم، قاب ها با جابجایی کنترل شده و فیوزهای سازه ای قابل جایگزین جهت تامین امنیت و مقاومت کافی در برابر زلزله به کار گرفته شده است.
با توجه به این که تا کنون تحقیقات محدودی در زمینه چیدمان مناسب مهاربند در ساختمان های فولادی با حرکت گهواره ای انجام شده است، در این مقاله تاثیر چیدمان مناسب مهاربند بر پارامتر های مختلف رفتار لرزه ای درساختمان های فولادی 3 طبقه و 15 طبقه با حرکت گهواره ای مورد بررسی قرار گرفته شد. اترتون5 و همکاران در سال 2014، کانسپت های طراحی برای قاب مهاربندی فولادی خود محور کنترل شده با حرکتگهواره ای را ارائه کردند و نشان دادند که قاب های مهاربندی فولادی کنترلی با حرکت گهواره ای، سیستم های قابل اطمینانی هستند و می توانند سیستم های سازه ای مطابق آیین نامه را بهبود بخشند. این قاب ها علاوه بر بارهای ثقلی و نیروهای پس کشش، توسط فیوزهای سازه ای قابل تعویض که باعث اتلاف انرژی زلزله می شوند نیز می توانند در برابر واژگونی مقاومت کنند. [2] شکل های دیگر از فیوز های سازه در سیستم های قاب های مهاربندی معمولی متحدالمرکز - SC7-CBF6 - ، در
شکل - 1 - نشان داده شده است.
