ارزیابی و مقایسه رفتار ساختمان های بلند با سیستم مهاربازویی و کمربند خرپایی با استفاده از منحنی های شکنندگی

در طراحی ساختمان های بلند، سه پارامتر مقاومت، سختی و پایداری بسیار مهم می باشند و هر چه ارتقاع ساختمان بلند تر می شود تاثیر سختی و پایداری در طراحی بهینه سازه، بیشتر می گردد و اثرات این دو فاکتور، جهت طراحی در برابر بارهای جانبی باد و زلزله، غالب می گردند. بهترین روش برای ارضا کردن این دو فاکتور، استفاده از فرم ها و مدل های ابتکاری سازه ها، به شکلی که ضمن حفظ سختی، با کاهش تغییر شکل ها و دریفت های ناشی از بارهای جانبی، پایداری سازه را افزایش دهد. سیستم قاب فولادی با کمربند خرپایی و مهار بازویی، یکی از سیستم های ابتکاری و جدید در سازه های بلند می باشد که استفاده از آن باعث کاهش قابل ملاحظه ای در مقادیر مصرفی فولاد سازه ای و هزینه های احداث ساختمان بلند می گردد.
در این تحقیق، دو قاب 5 دهانه 30و50 طبقه 2 بعدی بر اساس آیین نامه های رایج ایران با دوسیستم قاب خمشی و کمربند خرپایی با مهار بازویی، بارگذاری و در حالت LRFD طراحی گردید و سپس با استفاده از نرم افزار SAP2000 و روش تحلیل تاریخچه زمانی و اعمال 12 رکورد زلزله مختلف به سازه، مقادیر تغییر مکان ها استخراج و ماکزیمم دریفت نسبی طبقات هر قاب محاسبه گردید. با تعریف سه آستانه عملکردی IO، LS و CP و بر اساس شدت شتاب هر رکورد زلزله، مقادیر تابع احتمال گذشت دریفت سازه از آستانه-های عملکردی تعریف شده محاسبه گردید و پس از ترسیم منحنی های شکنندگی هر رکورد و مقایسه منحنی های شکنندگی حالت-های مختلف، نتیجه گیری شده است که استفاده از سیستم کمربند خرپایی و مهاربازویی در قاب های2 بعدی30 و50 طبقه، به طور متوسط به میزان12 تا 28 درصد باعث کاهش احتمال فراگذشت دریفت ماکزیمم طبقات از آستانه های تعریف شده می گردد.