ترکیب سیستم سازه ای قاب لوله وار با میراگرهای تسلیم شونده و به کارگیری حرکت گهواره ای به منظور ایجاد ساختمان تعمیرپذیر

حمیدرضا ابراهیمی¹ محمود حسینی²

1) دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی زلزله، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان(خوراسگان)، اصفهان، ایران
2) دانشیار پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

محل انتشار : کنفرانس بین المللی عمران ، معماری و زیرساخت های شهری(icica.ir)
چکیده :
تقریباً تمام آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای اجازه خسارات سنگینی را به سیستم‌های سازه‌ای در مورد زلزله شدید، می‌دهد. این خسارات باعث عواقب نامطلوبی مانند نیاز به بازسازی حجم زیادی از سازه‌های آسیب‌دیده می‌شود. بنابراین، ایجاد ساختمان‌های تعمیر پذیر مطلوب است. در این تحقیق ایده "هدایت عمدی آسیب" برای طراحی ساختمان‌های منظم 10 و 15 طبقه فولادی منظم توسط سیستم سازه‌ای لوله وار با حرکت گهواره‌ای، به کار گرفته‌شده است. مکانیسم حرکت گهواره‌ای با حذف ستون‌های داخلی در پایین‌ترین تراز ساختمان و به‌کارگیری میراگرهای با ورق تسلیم شونده در تمام ستون‌های محیطی، ظرفیت اتلاف انرژی را در سازه‌ی ساختمان، به وجود آورده است. این میراگرها باید فقط در کشش اتلاف انرژی کنند. در این روش هر ستون محیطی به‌راحتی می‌تواند به سمت بالا حرکت کند و حرکت گهواره‌ای را به وجود آورد، درحالی‌که زمان پایین آمدن این ستون‌ها رفتار تقریباً صلب است. استفاده از سیستم لوله وار کمک می‌کند که در طول حرکت گهواره‌ای کل وزن ساختمان حول یک چهارم لبه ساختمان به‌طور قابل اعتمادی تحمل می‌شود. به‌منظور نشان دادن تأثیر سیستم سازه‌ای پیشنهادی در قابل تعمیر بودن ساختمان یک سری تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از شتاب‌نگاشت‌های سه مؤلفه‌ای بعضی از زلزله‌ها انجام شده است. این شتاب‌نگاشت‌ها شامل هر دوره تناوب متوسط و بلند است. سازه‌های مورد بررسی شامل سازه‌های طراحی شده توسط آیین‌نامه‌های لرزه‌ای متداول و سازه پیشنهادی می‌باشد، و مفاصل پلاستیک تشکیل شده در هر سازه و سطح عملکرد آن‌ها بررسی شد. نتایج عددی نشان می‌دهد که سازه پیشنهادی با حرکت گهواره‌ای تأثیر به سزایی در کنترل خسارات لرزه‌ای ساختمان دارد. به‌طوری‌که عمده تغییر شکل‌های پلاستیک تنها در جاذب‌های انرژی(میراگرها) می‌افتد و عمده المان‌های سازه‌ای الاستیک باقی می‌ماند. بنابراین ساختمان‌های طراحی و ساخته‌شده توسط روش پیشنهادی می‌تواند به‌راحتی پس از زمین‌لرزه‌های بزرگ تا شتابg 5/0 قابل تعمیر است.
کلمات کلیدی : آنالیز تاریخچه زمانی غیرخطی جاذب‌های انرژی مفاصل پلاستیک حرکت گهواره ای شبکه متعامد تیرهای عمیق