كاربرد فولاد دوگانه در سيستم تركيبي (قاب خمشي + ديوار برشي) قاب فولادي مبتني بر كنترل خرابي

كارشناسي ارشد

در اين مطالعه قصد بر آن است تا با استفاده از فولاد پرمقاومت و فولاد نرمه بتوان خسارت در اعضا را به‌گونه‌اي كه عملكرد لرزه‌اي آن‌ها را نيز تحت‌الشعاع قرار ندهد، محدود ساخت. به همين منظور در اين پژوهش يك ساختمان 20 طبقه داراي سيستم دوگانه قاب خمشي+ديوار برشي فولادي كه ‌به دليل موقعيتي كه نسبت به هم دارند مستلزم استفاده از تيرهاي كلكتور در اين ساختمان مي‌باشد، مورد بررسي قرار گرفته شده است. ساختمان موردنظر در سه حالت استفاده از فولاد نرمه (ST37) در كليه اعضا، استفاده از فولاد نرمه فقط در تيرهاي كلكتور و ساير اعضا از فولاد پرمقاومت (ST52) و در نهايت استفاده از فولاد نرمه در تيرهاي كلكتور و ديوارهاي برشي فولادي از فولاد نرمه و ساير اعضا از فولاد پرمقاومت استفاده مي‌شود. نمونه‌هاي موردنظر در نرم¬افزار SAP2000 v22.0.0 تحليل و طراحي شده‌اند و سپس مطابق با نشريه 360 تحت تحليل استاتيكي غيرخطي پوش‌آور (بارافزون) قرار گرفته¬اند. در ادامه به‌منظور تحليل دقيق‌تر، نمونه‌اي كه پاسخ مطلوب‌تري را از خود نشان داده است، در نرم‌افزار Abaqus v-20 مدل‌سازي شده و تحت تحليل استاتيكي خطي قرار گرفته است. از اين پژوهش مي‌توان نتيجه گرفت كه درست است كه تيرهاي كلكتور، در آن‌ها از فولاد نرمه استفاده شده، زودتر از ساير اعضا تسليم شده‌اند اما به نظر مي‌رسد استفاده از فولاد پرمقاومت در ساير اعضا اجازه نداده كه تيرهاي كلكتور به تنش گسيختگي برسند. به بيان ديگر مي‌توان عنوان نمود از يك سو استفاده از فولاد نرمه در تيرهاي كلكتور پديدار شدن خسارت در سازه را به خود معطوف كرده است و از سويي ديگر با توجه به اهميت اعضاي تير كلكتور در سازه كه وظيفه انتقال بار جانبي را به اعضاي باربر جانبي دارند، اعضاي با فولاد پرمقاومت در سازه به دليل مقاومت بالاي خود از گسيختگي تيرهاي كلكتور جلوگيري كرده كه اين امر بسيار حائز اهميت بوده و مسير انتقال نيروي جانبي را بين اعضاي باربر جانبي تا پايان باربري نگاه مي‌دارد. همچنين استفاده از تيرهاي كلكتور با مقطع كاهش يافته تشكيل مفاصل پلاستيك در اين اعضا را تضمين مي‌كند. ايده اين مطالعه از سيستم باربر جانبي قاب خمشي هيبريد و مهاربند برون محور حاصل شده است كه مقاومت، سختي و شكل پذيري بالايي را فراهم مي¬كنند. ضمناً عملكرد تيرهاي كلكتور در اين مطالعه از نقطه نظر مقاومت و سختي بالا مضاف بر شكل پذيري مناسب همتاي تير پيوند در سيستم باربر جانبي مهاربند برون محور مي¬باشد.

206769

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر الهام رجبي

مهندسي عمران - زلزله

دكتر غلامرضا قدرتي اميري