تأثیر میانقاب بر زمان تناوب قاب‌های خمشی فولادی و قاب های مهاربندی واگرا با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه، دانشکده عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 استادیار مهندسی زلزله، دانشکده عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

چکیده

آیین‌‌نامه‌‌های لرزه‌‌ای جهت تخمین زمان تناوب، روابط تجربی را پیشنهاد داده‌‌اند که معمولاً تابعی از ارتفاع و نوع اسکلت سازه بوده و در اکثر آنها تأثیر المان‌های غیرسازه‌ای مانند میانقاب‌‌ها، صرفاً در کاهش زمان تناوب لحاظ می‌شود. برای مثال استاندارد 2800 با اعمال ضریب 0/8 در زمان تناوب اصلی سازه‌های قاب خمشی، اثرات افزایش سختی ناشی از وجود میانقاب را در نظر می‌‌گیرد. این در حالی است که میزان سختی، ضخامت و یا درصد حضور میانقاب در پلان هر سازه‌، الزاماً ثابت نیست و اعمال یک ضریب ثابت برای تمامی سازه‌‌ها کمی سؤال‌برانگیز است. از این‌رو در این مقاله تأثیر پارامترهایی چون ارتفاع سازه، سختی میانقاب، درصد بازشو، درصد حضور میانقاب در پلان و همچنین اثر اندرکنش خاک و سازه بر زمان تناوب سازه‌های سه‌بعدی قاب خمشی و قاب مهاربندی واگرای فولادی 3 تا 18 طبقه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که تغییرات سختی میانقاب، تأثیر چشمگیری در زمان تناوب سازه دارد، به‌‌گونه‌‌ای که میانقاب‌های مرسوم با مدول الاستیسیته بین 1000 تا 2000 مگاپاسکال، زمان تناوب سازه را به میزان 30 الی 60 درصد کاهش می‌دهند. در نهایت با محاسبه رگرسیون بر روی نتایج 2382 تحلیل، روابط جدیدی جهت تخمین دقیق‌تر زمان تناوب قاب‌های فولادی فوق پیشنهاد گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  1. Tabeshpour, M.R. and Azad, A. (2012) Seismic Behavior and Retrofit of Infilled Frames, Earthquake - Resistant Structures - Design, Assessment and Rehabilitation.
  2. Crowley, H. and Pinho, R. (2006) Simplified equations for estimating the period of vibration of existing buildings. First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, 1122.
  3. Standard No 2800 (2014) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. 4th Revision, Housing and Urban Development Research Center, Iran (in Persian).
  4. Laurenco, P. and Rots, J.G. (1995) Two Approaches for the Analysis of Masonry Structures: Micro and Macro-Modeling. HERON, 40(4).
  5. Mallick, D. and Severn, R. (1967) The behaviour of infilled frames under static loading. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 38(4), 639-656.
  6. Polyakov, S. (1960) On the Interaction Between Masonry Filler Walls and Enclosing Frame When Loaded in the Plane of the Wall. Construction in Seismic Regions.
  7. Holmes, M. (1961) Steel frames with brickwork and concrete infilling. Proceedings of the Institution of civil Engineers, 19(4), 473-478.
  8. Smith, B.S. (1966) Behavior of square infilled frames. Journal of the Structural Division, 92(1), 381-404.
  9. Stafford Smith, B. and Carter, C. (1969) A method of analysis for infilled frames. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 44(1), 31-48.
  10. Mainstone, R.J. (1971) On the stiffness and strengths of infilled frames. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 49(2), 230.
  11. Te-Chang, L. and Kwok-Hung, K. (1984) Nonlinear behavior of non-integral infilled frames. Computers and Structures, 18(3), 551-560.
  12. Decanini, L.D. and Fantin, G.E. (1987) Simplificados de la Mampostería Incluida en porticos Características de rigidez y resistencia lateral en astado límite. Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural III, Asociacion de Ingenieros Estructurales, Buenos Aires, Argentina, 2, 817-836 (in Spanish).
  13. FEMA-356 (2000) Prestandard and commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Washington (DC), Federal Emergency Management Agency.
  14. Vice Presidency for Strategic Planning and Supervision (2014) Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings (No. 360). First Revision, Tehran, Iran (in Persian).
  15. Mohammadi, M. and Emami, S.M.M. (2019) Multi-bay and pinned connection steel infilled frames; an experimental and numerical study. Engineering Structures, 188, 43-59.
  16. Kose, M.M. (2009) Parameters affecting the fundamental period of RC buildings with infill walls. Engineering Structures, 31(1), 93-102.
  17. Asteris, P.G., Repapis, C.C., Tsaris, A.K., Di Trapani, F., and Cavaleri, L. (2015) Parameters affecting the fundamental period of infilled RC frame structures. Earthquakes and Structures, 9(5), 999-1028.
  18. Beiraghi, H. (2016) Fundamental period of masonry infilled moment-resisting steel frame buildings. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 26(5).
  19. Perrone, D., Leone, M., and Aiello, M.A. (2016) Evaluation of the infill influence on the elastic period of existing RC frames. Engineering Structures, 123, 419-433.
  20. Asteris, P.G., Repapis, C.C., Repapi, E.V., and Cavaleri, L. (2017) Fundamental period of infilled reinforced concrete frame structures. Structure and Infrastructure Engineering, 13, 929-941.
  21. Xiong, W., Jiang, L.Z., and Li, Y.Z. (2016) Influence of soil–structure interaction (structure- to-soil relative stiffness and mass ratio) on the fundamental period of buildings: experimental observation and analytical verification. Bulletin of Earthquake Engineering, 14(1), 139-160.
  22. Forooghi, H., Behnamfar, F., and Madani, M. (2016) Case Study for evaluation of dynamic characteristics of adjacent buildings. Journal AJSR Civil and Enviromental Engineering, 48(3), 111-115.
  23. Tomeo, R., Bilotta, A., Pitilakis, D., and Nigro, E. (2017) Soil-structure interaction effects on the seismic performances of reinforced concrete moment resisting frames. Procedia Engineering, 199, 230-235.
  24. Ahmadi, E. (2019) Concurrent effects of inertial and kinematic soil-structure interactions on strength-ductility-period relationship. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 117, 174-189.
  25. Etabs (2016) Computers and Structures Software. Inc., Berkeley California, USA.
  26. SeismoSoft (2018) SeismoStruct - A Computer Program for Static and Dynamic Nonlinear Analysis of Framed Structures. SeismoSoft Ltd., Pavia, Italy.
  27. Crisafulli, F.J. (1997) Seismic Behaviour of Reinforced Concrete Structures with Masonry Infills.
  28. Mohammadi, M. and Nikfar, F. (2013) Strength and stiffness of masonry-infilled frames with central openings based on experimental results. Journal of Structural Engineering, 139(6), 974-984.
  29. Al-Chaar, G., Lamb, G.E., and Issa, M. (2003) Effect of openings on structural performance of unreinforced masonry infilled frames. ACI Special Publications, 211, 247-262.
  30. Asteris, P.G. (2003) Lateral stiffness of brick masonry infilled plane frames. Journal of Structural Engineering, 129(8), 1071-1079.
  31. Tasnimi, A. and Mohebkhah, A. (2011) Investigation on the behavior of brick-infilled steel frames with openings, experimental and analytical approaches. Engineering Structures, 33(3), 968-980.
  32. ASCE (2013) Seismic Evaluation and Retrofit Rehabilitation of Existing Buildings. ASCE Standard ASCE/SEI 41-13, Reston, Virginia.
  33. Wolf, J.P. and Deeks, A.J. (2004) Foundation Vibration Analysis: A Strength of Materials Approach. Elsevier.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 01 دی 1399
  • تاریخ بازنگری: 29 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش: 09 شهریور 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار