مقاوم‌سازی قاب‌های بتنی مسلّح با استفاده از سیستم مهاربندی فولادی مگا
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهمحمد امین شریفی 1 , عبدالرحیم جلالی 2
1 -
2 - استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز
کلید واژه: بهسازی لرزه‌ای, طراحی بر اساس عملکرد, تحلیل استاتیکی غیرخطی,
چکیده مقاله :
پژوهش حاضر عملکرد لرزه ای سیستم قاب خمشی بتنی مسلح[1] مقاوم‌سازی شده با سیستم های مهاربندی فولادی مختلف را بررسی می کند. دو نوع ترکیب سازهای شامل، سیستم مهاربندی فولادی همگرا[2] و سیستم مهاربندی فولادی مگا[3] در دو نوع سازه با تعداد طبقات مختلف استفاده شده است. این دو سازه که با سیستم قاب خمشی بتنی‌مسلح 5 و 10 طبقه طراحی شده، دارای ضعف در سختی جانبی بوده و جهت جبران محدودیت های دریفت آیین‌نامه در مناطق با خطر زلزله بالا و در سطح عملکردی ایمنی جانی در نظر گرفته شده است. سپس این قاب‌ها با سیستم‌های مهاربندی فولادی همگرا و سیستم مهاربندی مگا بهسازی می‌شوند. جهت انجام این پژوهش از تحلیل استاتیکی غیرخطی (پوش آور)[4] برای ارزیابی عملکرد سازه تحت اثر حرکات زمین استفاده شده است. همچنین برای مقایسه پاسخ سازه بهبود یافته از دوران عضو[5]، دریفت طبقه[6] و برش پایه استفاده شده است. نشان داده شده که سیستم مهاربندی فولادی مگا و مهاربندی فولادی همگرا از نظر آیین‌نامه‌ای کنترل دریفت، مقدار برش پایه، تعداد مفصل پلاستیک، تعداد المان‌های گسیخته شده و همچنین از لحاظ مسائل اقتصادی، به ترتیب از بهترین نوع سیستم‌های مهاربندی فولادی جهت بهسازی و مقاوم‌سازی سازه‌ها می باشند. [1] Moment Resisting Concrete FrameSystem [2] Concentrically Brace Frame System [3] Mega Brace Frame System [4]Nonlinear Static Analysis (Push Over) [5]Chord Rotation [6] Story Drift
The present study investigates the seismic performance of reinforced concrete moment frame system retrofitted with different steel bracing systems. Two types of structural combinations including concentric steel bracing system and steel mega bracing system were used in two types of structures with different numbers of stories. These two structures which are designed by 5 and 10 story reinforced concrete moment frame system have poor lateral stiffness. They were considered to compensate for the limitations of drift regulations in areas with high seismic risk and life safety performance level. Then, these frames are improved by concentric steel bracing system and mega bracing system. In this study, the nonlinear static (pushover) analysis was used to evaluate the performance of the structure under the influence of ground motions. Also chord rotation, story drift and base shear were used to compare the response of the improved structure. It was shown that the steel mega bracing system and the concentric steel bracing system are respectively the best types of steel bracing systems for upgrading and retrofitting the structures in terms of drift control regulations, the amount of base shear, the number of plastic hinges, the number of collapse elements and the economic issues.
_||_