بررسی خرابی پیش رونده در سیستم قاب خمشی و مهاربندی فولادی

محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله

امین حلاجی خسروشاه ¹ , یاشار یثربی نیا ²

1 - گروه عمران- دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی شبستر- شبستر-ایران
2 -

تاریخ دریافت : 1395/08/12 تاریخ پذیرش : 1395/12/02 تاریخ انتشار : 1396/09/07

کلید واژه: خرابی پیش‌رونده, قاب خمشی, قاب مهاربندی,

چکیده مقاله :

خرابی پیش رونده پدیده ای است که یک خسارت جزئی یا شکست موضعی یا خرابی موضعی اولیه از یک المان به المان دیگر موجب فروپاشی در کل سازه یا قسمت بزرگی از سازه می‌گردد. با توجه به اینکه رفتار سازه ها در خرابی پیش رونده می تواند عوامل مختلف از جمله نحوه انتقال بارها در گره ها مرتبط باشد، لذا نوع اتصالات و رفتار آنها می تواند در خرابی پیش رونده سازه بسیار موثر گردد. از اینرو بررسی اثر نوع اتصال در خرابی پیش رونده سازه ها می تواند عملکرد سیستم های مقاوم جانبی سازه های فولادی را بخوبی نشان می دهد. برای بررسی این موضوع از سازه های فولادی، سازه هایی با تعداد طبقات 5 ، 8 ، 10 ، 15 با سیستم مقاوم جانبی خمشی که اتصالات آن گیردار باشد و با سیستم قاب ساده مهاربندی شده که اتصالات آن مفصلی باشد، تحت بارگذاری قرارگرفته و در نرم‌افزار SAP2000 مدلسازی و طراحی شده است. با تحلیل تاریخچه زمانی مدلها مشخص می‌گردد که مقدار پاسخ های لرزه ای از جمله مقدار تغییر مکان جانبی طبقات، برش پایه، مقدار نیروی داخلی ستونها و همچنین گسترش خرابی پیش رونده در سازه ها در حالت استفاده از قاب خمشی و قاب مهاربندی نسبت بهم متفاوت می باشد. لازم به توضیح است که، مقادیر نیروهای محوری، برشی و خمشی المانها در قابهای خمشی بیشتر از قابهای مهاربندی بوده و بر اساس موقعیت حذف ستون متفاوت می باشد. لذا می توان گفت که مقادیر نیروهای داخلی در قاب خمشی بیشتر از مهاربندی و مقدار جابجایی قائم کمتر از قاب مهاربندی می باشد.

چکیده انگلیسی:

Progressive Collaps is a phenomenon in which a partial damage or local breakdown or initial local failure from one element to another causes a collapse in the whole structure or a large part of the structure. Due to the fact that the behavior of structures in the progressive failure can be related to various factors, such as how the loads are transferred to the nodes, the type of connections and their behavior can be very effective in the progressive Collaps of the structure. Therefore, the study of the effect of the type of connection in the progressive Collaps of the structures can demonstrate the performance of the Resistant systems of the structural steel well. To investigate this issue, steel structures, structures with a number of floors 5, 8, 10, 15 with a folding backrest system whose fittings are tight and fitted with a simple frame system whose joints are articulated, loaded and designed based on SAP2000 software. By analyzing the time history of the models, it is determined that the number of seismic responses, including the amount of lateral displacement of the classes, the base cut, the internal force of the columns, and the expansion of the failure in the structures in the use of the bending frame and the bracing frame relative to Different. It should be noted that the axial, shear and flexural forces of the elements in the frames are more than the frames, and based on the position of the column removal, it is different. Therefore, it can be said that the values of internal forces in the bending frame are more than the bracing and the amount of vertical displacement and less than the bracing frame.

منابع و مأخذ:

مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران(1385)، بارهای وارد بر ساختمان، وزارت مسکن و شهرسازی، معاونت امور مسکن و ساختمان، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان (ویراست دوم).

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران(1387)، طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی وزارت مسکن و شهرسازی، معاونت امور مسکن و ساختمان، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان،.

آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله، استاندارد 84 – 2800(ویرایش سوم) مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، کمیته دائمی بازنگری آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله.

سرداری،هاتف. (1388)کلید مدل‌سازی پیشرفته در SAP2000، انتشارات علم عمران، تهران.

میر قادری، رسول; فهیمی، فرانک. (1389)"بررسی گسیختگی تدریجی سازه با اتصال خرجینی بر اثر حذف یک ستون در ناحیه تحتانی "،پایان‌نامه کارشناسی ارشد عمران دانشکده فنی تهران.

عسگریان، بهروز ;هاشمی، فرشاد .(1389)"بررسی گسیختگی پیش‌رونده در قاب‌های فولادی مهار بندی شده"، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران،دانشگاه فردوسی مشهد اردیبهشت.

دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود(1392)" دفتر امور فنی تدوین معیارها سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور.

GSA) 2003(, Progressive collapse analysis and design guidelines for new federal office buildings and major modernization projects. The U.S. General-Services-Administration. 

ASCE Standard 7-05, (2005) Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures (ASCE 7-05/ANSI A58), American Society of Civil Engineers, Reston, VA.

Marjanshvili, S. and Agnew, (2006) E., “Comparison of Various Procedure for ProgressiveCollapse Analysis”, Journal of Performance of Constructed Facilities.  

Kapil Khandelwal, (2008)Multi-scale computational simulation of progressive collapse of steel frames. Doctoral dissertation, University of Michigan.       

Jinkoo Kim, (2009)  Taewan Kim. Assessment of progressive collapse-resisting capacity of steel moment frames. Journal of Constructional Steel Research 65169-179.        

UFC. (2009) United facilities criteria design of buildings to resist progressive collapse (UFC 4-023-03). Washington (DC): Department of Defense;.          

Min Liu, (2011) Progressive collapse design of seismic steel frames using structural optimization. Journal of Constructional Steel Research, Vol. 67, pp. 322–332.                                                                                                      

Reza Jalali Larijani, January )2012(,  “Progressive Collapse Analysis of Two Existing Steel Buildings Using Linear Static Procedure”, Eastern Mediterranean University,   

SAP2000 Version 14.2.2, , July (2012) Analysis Reference Manual. Computers and Structures, Inc. Berkeley, California.