ارزیابی و مقایسه عملکرد پلاستیک قاب‌های فولادی دارای ده نوع مهاربند نوین طی تحلیل‌های پوش‌اور

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.48303/bese.2024.2028023.1159
چکیده

طراحی مناسب سیستم مهاربندی سازه، توانایی جذب و اتلاف انرژی کل سازه را طی وقوع زلزله و طوفان‌های شدید افزایش می‌دهد. از جمله روش‌های کارآمد در کاهش نیروهای غیرخطی وارد بر سازه، تشکیل مفاصل پلاستیک در اعضای سیستم مهاربندی است. با ایجاد مفاصل پلاستیک در مهاربندها، بزرگی نیروهای وارده بر ستون‌ها و تیرهای سازه کاهش می‌یابد. لذا در پژوهش حاضر، در ابتدا با استفاده از پرسشنامه­ای با شش معیار، نظرات اساتید دانشگاه و دانشجویان مقطع دکتری سازه در مورد مهم‌ترین پارامترهای سنجش معیار پلاستیک سازه، گردآوری می‌شود. داده‌ها با روش تحلیل سلسله‌مراتبی با نرم­افزار Expert Choice تحلیل و اولویت­ بندی می‌شوند. سپس، 10 سیستم مهاربندی فولادی شامل مهاربندهای مورب، دروازه­ای، هفتی، هشتی، زانویی، لوزی، واگرا با تیر پیوند افقی کناری، زیپر، ضربدری، واگرا با تیر پیوند افقی میانی و قاب خمشی فولادی با نرم‌افزار SAP2000 مدل‌سازی می‌شوند. سازه‌های فولادی در 4 و 8 طبقه مدل‌سازی می‌شوند. سازه‌ها طراحی و تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی با طیف طرح استاندارد 2800، آنالیز و مقایسه عملکردی می‌شوند. نتایج نشان داد که معیار مفصل پلاستیک با وزن آماری 0/424، به‌عنوان مهم‌ترین پارامتر سنجش عملکرد پلاستیک سازه است. در بخش بررسی عملکرد مفصل پلاستیک، نتایج نشان داد که مهاربند واگرا با تیر پیوند افقی میانی (در سازه ­ی 4 طبقه) و مهاربند زیپر (در سازه­ ی 8 طبقه)، بیشترین توانایی را در ایجاد مفاصل پلاستیک با سطوح عملکردی بالاتر دارند. استفاده از تمامی مهاربندهای مذکور در قاب فولادی، موجب افزایش تعداد و ارتقای سطح عملکرد مفاصل پلاستیک، در مقایسه با قاب خمشی فولادی می‌شود.