فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ایده اصلی طراحی لرزه‌ای در آیین‌نامه‌های امروز، روش طراحی بر اساس ظرفیت است. در سیستم قاب خمشی، مکانیسم مطلوب با تشکیل مفاصل پلاستیک در دو سر تیرهای طبقات و پای ستون طبقه اول شکل می‌گیرد. برای تضمین شکل گرفتن مکانیسم مطلوب و جلوگیری از ایجاد مکانیسم‌های نامطلوب از ایده طراحی بر اساس ظرفیت استفاده می‌شود. بدین‌منظور لنگر خمشی در مفاصل پلاستیک تیر تلاش کنترل شونده بر اساس تغییرمکان محسوب شده و لنگر و برش در ستون‌ها (به‌جز لنگر پای ستون طبقه اول) تلاش‌های کنترل شونده بر اساس نیرو به‌حساب می‌آیند و بایستی به‌گونه‌ای طراحی شوند که وارد حوزه غیرخطی نشوند. برای جلوگیری از تشکیل مفصل پلاستیک در ستون و همچنین شکست برشی ستون، باید دو موضوع (1) طراحی بر اساس ظرفیت خمشی تیرها و (2) تشدید دینامیکی لنگر و برش ستون در اثر مودهای بالاتر، در طراحی لحاظ شود. هرچند موضوع اول در اکثر آیین‌نامه‌های طراحی مورد توجه قرار گرفته است ولی افزایش نیروهای داخلی ستون‌های قاب خمشی ناشی از اثر مودهای بالاتر در تحلیل دینامیکی غیرخطی فقط در بعضی از آیین‌نامه‌های طراحی وارد شده است. در این مطالعه اثر مودهای بالاتر بر روی سه قاب‌ خمشی بتن‌آرمه با تعداد طبقات 8، 12 و 20 مورد بررسی قرار گرفت. آنالیزهای تاریخچه‌زمانی غیرخطی برای هر قاب تحت 11 رکورد در دو سطح زلزله‌ی طرح و زلزله‌ی حداکثر انجام شد. نتایج آنالیزها بر اساس شاخص میانگین به‌علاوه انحراف استاندارد در زلزله سطح طرح نشان می‌دهد که افزایش لنگر ستون حدود 50 تا 60 درصد بوده است. افزایش برش ستون نیز به حدود 20 درصد می‌رسد که با توجه به نوع شکست برشی که ترد و ناگهانی است، قابل‌چشم‌پوشی نبوده و بایستی در طراحی بر اساس ظرفیت ستون‌ها لحاظ شود. علاوه بر این، افزایش شدت زلزله از سطح طرح به حداکثر زلزله محتمل موجب افزایش لنگر در حدود 20 درصد و افزایش برش به میزان کمتر از 10 درصد می‌شود.