ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب‌های فولادی با شرایط متفاوت اتصال مهاربندهای ضربدری

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

چکیده

قاب‌های فولادی مهاربندی شده با مهاربندهای ضربدری عموماً به ‌منظور تأمین سختی و مقاومت جانبی ساختمان‌های با ارتفاع کم تا متوسط در برابر باد و زلزله استفاده می‌شوند. فرض رایج برای اتصال مهاربند به‌ صورت مفصلی است. ولی در عمل با توجه به جزئیات اتصال ممکن است اندکی گیرداری حاصل شود. همچنین در مهاربندهای ضربدری معمولاً یک قطر به‌ صورت پیوسته و قطر دیگر در وسط به ‌صورت منقطع اجرا می‌شود، به‌ طوری‌که اتصال میانی قطر منقطع می‌تواند شرایط اتصال متفاوتی داشته باشد؛ در حالی‌که در مدل‌سازی مهاربندهای ضربدری فرض می‌شود قطرها پیوسته هستند. از طرف دیگر بار کمانشی مهاربند متأثر از ضریب طول مؤثر کمانشی مهاربند می‌باشد که این ضریب نیز متأثر از شرایط انتهایی عضو است؛ از این‌رو تغییر شرایط اتصال مهاربند بر روی ظرفیت کمانشی آن تأثیر می‌گذارد. در این مقاله، قاب‌های فولادی ساده دو بعدی سه و پنج‌ دهانه با تعداد طبقات سه، پنج و ده، با لحاظ کردن شرایط مختلف اتصال مهاربندهای ضربدری مورد مطالعه قرار گرفته‌اند تا حساسیت رفتار قاب‌های ساختمانی به شرایط اتصال مهاربندها ارزیابی شود. نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی غیر خطی و دینامیکی تاریخچه ‌زمانی غیر خطی نشان می‌دهند که تغییر ضریب طول مؤثر مهاربندها تأثیر بیشتری بر روی رفتار قاب‌ها دارد و صرفاً تغییر قیدهای اتصال چندان در رفتار قاب‌های مورد مطالعه مؤثر نیست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Seismic Evaluation of Steel Frames with Different Connection Conditions of X-braces

نویسندگان [English]

  • Saman Bagheri
  • Vaheedeh Babazadeh
Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel frame
  • X-brace
  • Connection
  • Nonlinear analysis
  • Seismic analysis
[1]      Naeim, F., "The Seismic Design Handbook", Van Nostrand Reinhold, 1989.
[2]      Chen, W. F., Scawthorn, C., "Earthquake Engineering Handbook", CRC Press, 2003.
[3]      Goel, S. C., El-Tayem, A. A., "Cyclic Load Behavior of Angle X-Bracing", ASCE Journal of Structural Engineering, 1986, 112 (11), 2528-2539.
[4]      Wang, D. Q., Boresi, A. P., "Theoretical Study of Stability Criteria for X-Bracing Systems", ASCE Journal of Engineering Mechanics, 1992, 118 (7), 1357-1364.
[5]      Jin, J., El-Tawil, S., "Inelastic Cyclic Model for Steel Braces", ASCE Journal of Engineering Mechanics, 2003, 129 (5), 548-557.
[6]      Lee, K., Bruneau, M., "Energy Dissipation of Compression Members in Concentrically Braced frames: Review of Experimental Data", ASCE Journal of Structural Engineering, 2005, 131 (4), 552-559.
[7]      Roeder, C. W., Lehman, D. E., Clark, K., Powell, J., Yoo, J., Tsai, K., Lin, C., Wei, C., "Influence of Gusset Plate Connections and Braces on the Seismic Performance of X-Braced Frames", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2011, 40 (4), 355-374.
[8]      Remennikov, A. M., Walpole, W. R., "Analytical Prediction of Seismic Behaviour for Concentrically-Braced Steel Systems", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1997, 26 (8), 859-874.
[9]      Brandonisio, G., Toreno, M., Grande, E., Mele, E., Deluca, A., "Seismic Design of Concentric Braced Frames", Journal of Constructional Steel Research, 2012, 78, 22-37.
[10]  Goggins, J., Salawdeh, S., "Comparison of DDBD with FBD Procedures for Concentrically Braced Steel Frames", the 15th World Conference on Earthquake Engineering, (15WCEE), Lisbon, Portugal, 2012.
[11]  Davaran, A., "Effective Length Factor for Discontinuous X-Bracing Systems", ASCE Journal of Engineering Mechanics, 2001, 127 (2), 106-112.
[12]  Davaran, A., Hoveidae, N., "Effect of Mid-Connection Detail on the Behavior of X-Bracing Systems", Journal of Constructional Steel Research, 2009, 65 (4), 985-990.
[13]  Metelli, G., "Theoretical and Experimental Study on the Cyclic Behaviour of X-Braced Steel Frames", Engineering Structures, 2013, 46, 763-773.
[14]  SAP2000, "Integrated Structural Analysis and Design Software", Computers and Structures Inc. Berkeley (CA), 2005.
[15]  AISC, "Specification for Structural Steel Buildings", American Institute of Steel Construction, Chicago (IL), 2005.
[16]  FEMA273, "NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings", Federal Emergency Management Agency, Washington (DC), 1997.