عنوان مقاله:ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی زیپر با قاب‌های مهاربندی شِورون تحت زلزله‌های حوزه نزدیک گسل

نویسنده:

چکیده:

استفاده از قابهای مهاربندی شورون (V شکل معکوس)، به‌عنوان یکی از سیستم های رایج باربر جانبی در سازه‌های فولادی است. این سیستم‌ها دارای سختی و مقاومت بالایی می‌باشند ولی رفتار پس کمانشی ضعیفی از خود نشان می‌دهند، به این صورت که در اثر کمانش مهاربند در یک طبقه یک نیروی نامتعادل کننده قائم در وسط دهانه تیر وارد می‌شود که این امر باعث تمرکز خرابی در آن طبقه و درنهایت انهدام سازه می‌شود.

برای مقابله با این وضعیت می‌توان از المان‌هایی قائم (زیپر) استفاده نمود تا نیروی نامتعادل ایجادشده در طبقه را، به طبقات بالاتر انتقال دهد، به چنین قابی اصطلاحاً قاب مهاربندی زیپر گفته می‌شود. در این تحقیق یک مطالعه مقایسه‌ای بین رفتار لرزه‌ای قاب مهاربندی شورون و زیپر صورت گرفته است. برای این منظور بروی نمونه‌های مختلفی از قاب‌های مهاربندی‌شده با تعداد طبقات 3، 6، 9 و 15 تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی با استفاده از نرم‌افزار SAP2000 انجام‌یافته است.

مدل‌های انتخاب‌شده مطابق ضوابط آیین‌نامه فولاد ایران و استاندارد 2800 طراحی‌شده است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آنالیزها، مشاهده‌شده است که رفتار دینامیکی قاب‌های زیپر ازلحاظ کنترل دریفت (تغییر مکان نسبی طبقات) و جابه‌جایی حداکثر طبقات و تاریخچه پاسخ تغییر مکان بام تحت یک زلزله مشخص، بهتر از قابهای شورون می‌باشند.

:writers Name

:Abstract

The use of chevron bracing frames (inverted V shape) is one of the common side bearing systems in steel structures. These systems have high hardness and resistance, but show weak post-buckling behavior, as a result of buckling of the brace in one floor, a vertical unbalanced force is introduced in the middle of the beam span, which causes failure to concentrate in that floor and Finally, the structure is destroyed.
To deal with this situation, vertical elements (zipper) can be used to transfer the unbalanced force created in the floor to the higher floors, such a frame is called a zipper bracing frame. In this research, a comparative study has been done between the seismic behavior of Chevron and zipper bracing frames. For this purpose, nonlinear dynamic analysis of time history has been performed on various examples of braced frames with the number of floors 3, 6, 9, and 15 using SAP2000 software.
The selected models are designed according to the regulations of the Iran Steel Regulations and the 2800 standard. Based on the results obtained from the analysis, it has been observed that the dynamic behavior of the zipper frames in terms of drift control (change in the relative location of the floors) and the displacement of the maximum floors and the response history of the change of roof location under a specific earthquake are better than the Chevron frames.

مراجع:

1. مقررات ملی ساختمان مبحث دهم سال 92 وزارت مسکن و شهرسازی، 1392 2. آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله: استاندارد 2800، ویرایش چهارم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن،1392. 3. مقررات ملی ساختمان مبحث ششم بارگذاری سال 92 وزارت مسکن و شهرسازی. [4] C.S. Yang, Analytical and Experimental Study of Concentrically Braced Frames with Zipper StrutsPh.D. Thesis Georgia Institute of Technology, 2006. [5] C.S. Yang, R. Leon, R. DesRoches, “Design and behavior of zipper-braced frames”,Eng. Struct. 30 (4) (2008) 1092–1100. [6] Bruneau, M; Uang, C; Sabelli, R. Ductile Design of Steel Structures(2011) [7] Goel, S. C. Stability and Ductility of Steel Structures under Cyclic Loading: Earthquake Resistant Design of Ductile Braced Steel Structures(1992) [8] AISC 341-10, Seismic Provisions of Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction Committee, Chicago, 2010. [9] I. Khatib, S. Mahin, K. Pister, Seismic Behavior of Concentrically Braced Steel Frames- UCB/EERC-88/01, University of California at Berkeley, Berkeley, 1988. [10] R. Tremblay, L. Tirca, “Behavior of design of multi-story zipper concentrically braced steel frames for the mitigation of soft-story response”, Proceedings of 4th International Conference on Behavior of Steel Structures in Seismic Areas, Naples 2003, [11] SAP2000® Version 17.1.1, Structural Aanalysis Program [12] FEMA P695 / June 2009 Quantification of BuildingSeismic PerformanceFactors. [13] L. Tirca, L. Chen, The influence of lateral load patterns on the seismic design of zipper braced frames, Engineering Structures · July 2012 [14] Y. Ozcelik, A. Saritas, P. Clayton, “Comparison of low-rise steel chevron and suspended zipper braced frames”, 8th International Conference on Behavior of Advances in Steel Structures, Lisbon, Portugal, July 22–24, 2015.

کلید واژه:

مهاربند، شورون، زیپر، رفتار لرزهای، تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی،