در نظرگیری اثر چشمه اتصال در برآورد دقیق تغییر مکان لرزه ای طبقه در قاب های فولادی خمشی متوسط

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه علم و فرهنگ

2 پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله

چکیده

در آیین­نامه­های طراحی لرزه­ای، بیشینه تغییرمکان نسبی واقعی ناشی از رفتار غیر الاستیک سازه، از حاصل­ضرب تغییرمکان نسبی حاصل از تحلیل الاستیک خطی در ضریب افزایش تغییر مکان(Cd)  برآورد می‌شود. این ضریب با در نظرگیری تغییر مکان‌های غیرخطی اعضای سازه به­دست آمده و مقدار آن تابع نوع سیستم سازه­ای می‌باشد. اثر چشمه اتصال، یکی از عوامل مؤثر در افزایش تغییر مکان­ جانبی طبقات می‌باشد ولی این عامل در برآورد مقدار ضریب Cd لحاظ نشده است. هدف اصلی این مطالعه، درنظرگیری اثر چشمه اتصال در این ضریب برای ساختمان­های دارای قاب خمشی فولادی متوسط می‌باشد. به این منظور، یک ساختمان چهار طبقه، یک‌بار با مقطع I شکل و یک‌بار با مقطع قوطی طراحی شده است. قاب­های خمشی مورد نظر تحت تأثیر 46 رکورد با خصوصیات لرزه­ای متفاوت قرار گرفته و از روش دینامیکی غیرخطی برای تحلیل استفاده شده است. نتیجه این مطالعه نشان می­دهد که صرف‌نظر کردن از اثر چشمه اتصال در سازه با مقطع I شکل و قوطی، باعث می‌شود جابه‌جایی طبقات به‌ترتیب 28 و 16 درصد کمتر از واقع تخمین زده شود. بنابراین بر اساس فرضیات و نتایج حاصل از این تحقیق، باید ضریب Cd موجود در آیین‌نامه‌ها را برای قاب­های خمشی متوسط فولادی دارای این­گونه مقاطع به همین میزان افزایش داد.

کلیدواژه‌ها


Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) Modeling and Acceptance Criteria for Seismic Design and Analysis of Tall Buildings. PEER/ATC -72-1, October 2010.
Krawinkler, H., Bertero, V.V., Popov, E.P. (1971) Inelastic Behavior of Steel Beam-to-Column Subassemblages. Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley.
Bertero, V.V., et al (1973) Further Studies on Seismic Behavior of Steel Beam-to-Column Subassemblages. Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, 105 pages.
Popov, E.P. (1987) Panel zone flexibility in seismic moment joints. Constructional Steel Research, 8, 91-118.
Popov, E.P., Amin, N.R., Louie, J.J.C., & Stephen, R.M. (1985) Cyclic behavior of large beam-column assemblies. Earthquake Spectra, 1(2), 203-238.
Tsai, K.C., Wu, Shiun, Popov, E.P. (1995) Cyclic performance of steel beam-column moment joints. Engineering Structures, 17(8), 596-602.
Krawinkler, H. (1978) Shear in beam-column joints in seismic design of steel frames. Engineering Journal, 15(3).
Le-Wu, L. (1988) Cyclic Behavior of Steel and Composite Joints with Panel Zone Deformation.
Tsai, K.C. (1988) Steel Beam-Column Joints in Seismic Moment Resisting Frames. University of California, 2, 864.
Kim, K. and Engelhardt, M.D. (1995) Development of Analytical Models for Earthquake Analysis of Steel Moment Frames. Ferguson Structural Engineering Laboratory, University of Texas at Austin.
Douglas, A.F. and Seung, Y. (2002) Modeling of steel moment frames for seismic loads. Constructional Steel Research, 58(5-8), 529 -564.
Kim, K.D. and Engelhardt, M.D. (2002) Monotonic and cyclic loading models for panel zones in steel moment frames. Constructional Steel Research, 58(5-8), 605-635.
Mohammadi, M. and Kordbagh, B. (2018) Quantifying Panel Zone Effect on Deflection Amplification Factor. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 27(5).
Mazzoni, S., et al (July 2007) OpenSees Command Language Manual.
Asgarian, B., Sadrinezhad, A., Alanjari, P. (2010) Seismic performance evaluation of steel moment Resisting frames through incremental dynamic analysis. Constructional Steel Research, 66(2), 178-190.
Kordbagh, B. (2015) Considering Effect of Panel Zone, Building Height and Seismicity Level on Progressive Collapse Resistance of Steel Special Moment Resisting Frame. The thesis is presented as part of a master’s degree in Earthquake Engineering, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (in Persian).
Darabi, Z. (2016) Improving the Deflection Amplification Factor Regarding the Effects of Panel Zone in Steel Structures. The thesis is presented as part of a master’s degree in Earthquake Engineering, University of Science and Culture (in Persian).
Uang, C.M. and Maarouf, A. (1994) Deflection amplification factor for seismic design provisions. Structural Engineering, 120(8), 2423-2436.
Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. Standard No. 2800. 4th Edition. Road, Housing and Urban Development Research Center, 2014 (in Persian).
Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER). NGA-West2 on-line ground-motion database tool, Peer ground motion database, Berkeley, USA.
Iranian Design Loads for Buildings Standard No. 6 of national codes for structural design. 3rd Edition, 2012 (in Persian).
ETABS (2013) User’s Manual, Version 13.1.1.
Iranian Steel Design Code Standard No. 10 of national codes for structural design. 4th Edition, 2012 (in Persian).