تأثیر نا‌منظمی سیستم‌های باربر جانبی غیر‌موازی بر عملکرد لرزه‌ای ساختمان ها با قابهای فولادی مهاربندی شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران.

10.30495/civil.2022.689389

چکیده

شماری از ساختمان ها بدلایلی چون شرایط زمین و طراحی معماری، دارای نامنظمی سیستم های غیرموازی هستند که در دسته نامنظمی در پلان قرار می گیرد؛ اما آیین نامه ها حدودی را بعنوان میزان انحراف اجزای قائم باربر جانبی از امتداد محورهای متعامد ساختمان برای این نوع نامنظمی ها مشخص نکرده اند. از سویی دیگر سیستم قاب ساختمانی با مهاربند یکی از سیستم های رایج برای ساختمان های کوتاه تا میان مرتبه به شمار می رود. در این پژوهش به بررسی تأثیر نامنظمی سیستم های غیرموازی بر عملکرد لرزه ای سیستم قاب ساختمانی فولادی با مهاربندی همگرای ویژه پرداخته شد. برای انجام این مطالعه، سازه های فولادی با تعداد طبقات 3، 6 و 9 انتخاب شدند و علاوه بر حالت منظم، نامنظمی سیستم های غیرموازی با زوایای مختلف نسبت به امتداد محورهای متعامد از 1 تا 5 درجه (5/0 متر تا 2 متر انحراف در طول دهانه) منظور شد. ابتدا ساختمان ها طبق آیین نامه طراحی ساختمان های ایران در برابر زلزله و آیین نامه طراحی ساختمان های فولادی ایران طراحی شدند. در ادامه برای ارزیابی تأثیر نامنظمی بر عملکرد لرزه ای ساختمان های مورد مطالعه، تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی برای مدل های انتخابی با استفاده از نرم افزار PERFORM-3D انجام شد و شاخص های عملکرد لرزه ای سازه ها بررسی شدند. نتایج نشان داد که با افزایش نامنظمی، سختی، مقاومت، شکل پذیری و توانایی استهلاک انرژی سازه کاهش پیدا می کند درصورتیکه تغییرمکان نسبی طبقات افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Non-parallel System Irregularity on Seismic Performance of Braced Steel Frame Buildings

نویسندگان [English]

  • Ali Seyedkazemi 1
  • Elmira Abbasnezhad 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran
2 Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran.
چکیده [English]

A number of buildings have irregular non-parallel systems due to ground conditions and architectural design, which fall into the category of irregularities in the plan. However, the building codes do not specify a limit as the deviation value of the vertical lateral load bearing components from the major orthogonal axes of the building for this type of irregularities. The building frame system with bracing, on the other hand, is one of the most common systems for low- to mid-rise structures. In this research,
the effect of non-parallel system irregularity on the seismic performance of steel building frame with special convergent bracing was investigated. Steel structures with 3, 6, and 9 stories were selected in this study, and in addition to the regular structural models, irregularity of non-parallel systems with different angles to the orthogonal axes from 1 to 5 degrees (i.e., 0.5 m to 2 m deviations for span length) were considered. First, the structures were designed according to the Iranian Earthquake Design Code and the Iranian Steel Structure Design Code. In order to evaluate the effect of irregularity on the seismic performance of the studied buildings, nonlinear static and dynamic analyses of time history for selected models were performed using Perform 3D software and the seismic performance indices of the structures were examined. The results indicate that with increasing irregularity; stiffness, strength, ductility and energy dissipation capacity of the structure decreases while the relative inter-story drift increases

کلیدواژه‌ها [English]

  • Non-parallel system irregularity
  • steel braced frame
  • seismic performance
  • Nonlinear Static Analysis
  • Nonlinear Dynamic Analysis