بررسي اثر تعداد و طول لينك هاي ستون پيوندي بر رفتار لرزه اي قاب ستون پيوندي

كارشناسي ارشد

اگرچه ساختمانهاي طراحي شده طبق آييننامه‌ها درسطح امنيت جاني براي استفاده كنندگان به خوبي عمل مي‌كنند، ولي سطح آسيب وارد شده به سازه ميتواند به حدي زياد باشد كه باعث غيرقابل استفاده شدن سازه و يا زياد شدن هزينههاي تعمير شود. براي بهبود اين وضعيت، سيستم نوين سازه اي در سال 2007 به نام سيستم سازه اي قاب ستون پيوندي (LCF) معرفي شد. اين سيستم سازه اي از دو بخش تشكيل شده است: 1) دو ستون كه در ارتفاع از طريق پيوندهاي قابل تعويض به هم متصل شده اند و 2) قاب خمشي ثانويه كه عمده وظيفه آن تحمل بار ثقلي است. وظيفه پيوندها (لينك ها) كه همانند فيوز عمل مي كنند، اين است كه در زمين لرزههاي متوسط و قوي، تغييرشكل داده و انرژي لرزه اي را جذب كنند و به اين وسيله از ساير اعضاي باربر در سازه محافظت نمايند. خصوصيت قابل تعويض بودن پيوندها در اين سيستم، قابليت بازگشت به سطح عملكرد سرويس دهي را فراهم ميكند. در اين تحقيق به بررسي اثر تعداد و طول لينك هاي ستون پيوندي بر رفتار لرزه اي قاب ستون پيوندي‌ پرداخته شد. به اين منظور، ساختمانهاي 3 ،6 و 9 طبقه داراي سيستم LCF با دو لينك و سه لينك در ارتفاع هر طبقه و نيز داراي طول‌هاي متفاوت لينك درنظر گرفته شدند. ابتدا ساختمانهاي مزبور در نرم افزار ETABS به صورت سه بعدي طراحي شدند و سپس قاب هاي حاوي سيستم LCF در نرم افزار OpenSEES به صورت دو بعدي مدلسازي شدند. اين قابها تحت اثر 20 ركورد زلزله شامل مؤلفههاي افقي و قائم و با دو نوع دور از گسل و نزديك به گسل مطابق آيين نامه FEMA p695 در دو سطح DBE و MCE مورد تحليل ديناميكي تاريخچه زماني قرار گرفتند. براي ارزيابي رفتار اين سيستم، جابجايي نسبي افقي، تلاش‌هاي اعضا و برش پايه در سيستم LCF و قاب خمشي مقايسه شد. براساس نتايج بدست آمده مي توان مشاهده كرد كه به طور كلي وزن سازه هاي ستون پيوندي كمتر از قاب خمشي ويژه است. بعلاوه، برش پايه براي سازههاي ستون پيوندي، مخصوصا داراي سه لينك، كمتر از سيستم قاب خمشي ويژه است كه اين امر باعث طراحي اقتصادي سازه و فونداسيون ميشود. به طور كلي، افزايش تعداد لينك باعث بهبود عملكرد اين سازه ها ميشود. كليه سازه هاي ستون پيوندي در سطح عملكرد امنيت جاني عمل ميكنند. براي سازه هاي 3 طبقه ستون پيوندي، بلندترين لينك با رفتار غالب برشي مناسب است و براي سازه هاي 6 و 9 طبقه، لينك هايي كه در محدوده خمشي عمل مي كنند مناسبتر هستند. زلزله هاي نزديك به گسل تأثير مخربتري بر سازه ها دارند و اضافه كردن زلزله قائم باعث افزايش نيروي محوري ستون ها مي شوند.

194371

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر وحيد بروجرديان