ارزیابی اثرات پیچش در سازه‌های فولادی دارای سیستم باربر جانبی ناموازی با پلان نامتقارن

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

چکیده

با توجه به عدم وجود روابط و ضوابطی مشخص در مورد سازه­های فولادی دارای قاب خمشی و مهاربند همراه با سیستم باربر ناموازی در آیین‌نامه‌های ایران، لزوم بررسی رفتار این‌گونه سازه­ها مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این مقاله با مدل‌سازی سه‌بعدی سازه­های فولادی با شش نوع پلان که هرکدام بیانگر مقداری از ناموازی بودن سیستم باربر هستند در مجموع 18 مدل آماده شده، سازه­ها تحت دو نوع بارگذاری دینامیکی خطی و بار افزون مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش ناموازی بودن سیستم باربر، پیچش سازه­ها نیز افزایش می­یابد. این افزایش برای سازه­های کوتاه‌مرتبه تا 18 برابر و برای سازه‌های میان‌مرتبه تا پنج برابر بیشتر از سازه­های موازی است. اعمال بارگذاری در امتداد سیستم باربر ناموازی نتایج غیر قابل انتظاری را موجب می­شود. افزایش ارتفاع سازه باعث کاهش پیچش در دیافراگم می­شود. بیشترین پیچش دیافراگم مربوط به طبقه­ای است که در ارتفاع 60 الی 70 درصد از تراز پایه ساختمان قرار دارد. در بارگذاری­هایی که در راستای عمود بر سیستم باربر ناموازی صورت می­گیرد، پیچش دیافراگم‌ها در حالت الاستیک و غیر الاستیک تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند، درصورتی‌که با بارگذاری در جهت دیگر این تغییرات برای حالت غیر الاستیک گاهی تا بیش از 50 برابر حالت الاستیک است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. BHRC (2014) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800 3rd Edition). BHRC Press, Tehran, Iran (in Persian).
  2. ASCE (2010) Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ASCE Standard ASCE/SEI 7-10. American Society of Civil Engineering: Reston, Virginia.
  3. Al-Ali, A.A.K. and Krawinkler, H. (1998) Effects of Vertical Irregularities on Seismic Behavior of Building Structures. Report No. 130, The John A. Blume Earthquake Engineering Center, Department of Civil and Environmental Engineering, Stanford University, Stanford, U.S.A.
  4. Khoshnam, M. and Kheyroddin, Ali (1395) Investigation of non-parallel lateral resisting system effect on steel structures roof displacement under linear dynamic loading. 3rd International Conference on Structural Engineering, Tehran, Iran (in Persian).
  5. Khoshnam, M. and Kheyroddin, Ali (1395) Investigation of steel strucures drift with non-parallel lateral resisting system under linear dynamic loading. 3rd International Conference on Sustainable Architecture and Urbanism, Dubai, UAE (in Persian).
  6. Khoshnam, M. and Kheyroddin, Ali (1395) Investigation of non-parallel lateral resisting system effect on steel structures period. 2nd International Conference on Human, Architecture, Civil Engineering and City, Tabriz, Iran (in Persian).
  7. Aranda, G.R. (1984) Ductility demands for R/C frames irregular in elevation. Proceedings of the Eighth World Conference on Earthquake Engineering, San Francisco, U.S.A., 4, 559-566.
  8. Athanassiadou, C.J. (2008) Seismic performance of R/C plane frames irregular in elevation. Department of Civil Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, Greece. Engineering Structures, 30, 1250–1261.
  9. Chintanapakdee, C. and Chopra, A.K. (2004) Seismic response of vertically irregular frames: response history and modal pushover analyses. Journal of Structural Engineering, ASCE, 130(8), 1177-1185.
  10. Das, S. and Nau, J.M. (2003) Seismic design aspects of vertically irregular reinforced concrete buildings. Earthquake Spectra, 19(3), 455-477.
  11. Fragiadakis, M., Vamvatsikos, D. and Papadrakakis, M. (2006) Evaluation of the influence of vertical irregularities on the seismic performance of a nine-storey steel frame. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 35(12), 1489-1509.
  12. Hashemi, M.J. and Mofid, M. (2010) Evaluation of energy-based modal pushover analysis in reinforced concrete frames with elevation irregularity. Transaction A: Civil Engineering, 17(2), 96-106, Sharif University of Technology.
  13. Humar, J.L. and Wright, E.W. (1977) Earthquake response of steel-framed multistorey buildingswith set-backs. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 5(1), 15-39.
  14. Karavasilis, T.L., Bazeos, N., Beskos, D.E. (2008) Seismic response of plane steel MRF with setbacks: Estimation of inelastic deformation demands. J. Const. Steel Res., 64(6), 644-654.
  15. Moghadam, A.S., Tso, W.K. (2000) Pushover analysis for asymmetric and set-back multi-story buildings. Proceedings of the 12th World Conference on Earthquake Engineering, CDROM. Auckland, NewZealand, February 2000.
  16. Nassar, A.A. and Krawinkler, H. (1991) Seismic Demands for SDOF and MDOF Systems. Report No. 95, The John A. Blume Earthquake Engineering Center, Department of Civil and Environmental Engineering, Stanford University, Stanford, U.S.A.
  17. Romão, X., Costa, A., Delgado, R. (2004) Seismic behaviour of reinforced concrete frames with setbacks. Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, CD ROM. Vancouver, August 2004.
  18. Ruiz, S.E. and Diederich, R. (1989) The Mexico earthquake of September 19, 1985 – the seismic performance of buildings with weak first storey. Earthquake Spectra, 5(1), 89-102.
  19. Shahrooz, B.M. and Moehle, J.P. (1990) Seismic response and design of setback buildings. Journal of Structural Engineering, ASCE, 116(5), 1423-1439.
  20. Tena-Colunga, A. (2004) Evaluation of the seismic response of slender, setback RC moment-resisting frame buildings designed according to the seismic guidelines of a modern building code. Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, CD ROM, Vancouver, August 2004.
  21. Valmundsson, E.V. and Nau, J.M. (1997) Seismic response of building frames with vertical structural irregularities. Journal of Structural Engineering, ASCE, 123(1), 30-41.
  22. Wong, C.M. and Tso, W.K. (1994) Seismic loading for buildings with setbacks. Canadian Journal of Civil Engineering, 21(5), 863-871.
  23. Kheyroddin, A. (2017) Positioning shear wall in reinforced concrete buildings. The Tenth National Congress of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering, Sharif University of Technology (in Persian).
  24. Maniei, S., Sarvghad Moghadam, A., Ghafouri Ashtiani, M. (1395) Probabilistic assessment of short buildings collapse with asymmetric plan. Journal of Science and Earthquake Engineering, 3(2) (in Persian).

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 اسفند 1395
  • تاریخ بازنگری: 07 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 06 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار