بررسي ضريب رفتار قاب فولادي مهاربندي شده‌ي جداسازي شده از پايه با سه نوع جداساز لاستيكي

Investigation of Reduction Factor (R) of Base-isolated Steel Braced Frame by Three Types of Elastomeric Bearings

در كنار ايده طراحي و ساخت سازه‌هاي مقاوم در برابر زلزله، ايده جداسازي از تراز پايه سازه‌ها جهت كاهش انتقال نيروي وارده ناشي از زلزله به سازه مطرح مي‌شود. جداسازي لرزه‌اي، جداكردن كل سازه يا بخشي از آن از زمين به منظور كاهش خسارات وارد بر سازه در زمان وقوع زلزله مي‌باشد. با توجه به عدم وجود ضوابط دقيق و آيين‌نامه‌اي در خصوص طراحي ساختمان‌هاي با جداساز‌هاي پايه در ايران و وجود سوال‌ها و بحث‌هاي مختلفي كه در اين زمينه مطرح است، انجام چنين تحقيق‌هايي به منظور دستيابي به مقرراتي جامع براي ايمن‌سازي هر چه بهتر سازه‌هاي موجود در كشور با استفاده از جداساز‌ها لازم و ضروري بوده است. از جمله اين مباحث ضريب رفتار اين سازه‌ها مي‌باشد. در اين تحقيق يك قاب فولادي مهاربندي شده 5 طبقه از پايه جداسازي شده مورد بررسي قرار گرفته است. اين قاب با سه جداساز با ابعاد يكسان و سختي‌هاي مختلف با روش استاتيكي غيرخطي مورد تحليل قرار گرفته و منحني‌ نيرو- تغييرمكان و ضرايب رفتار آن‌ها با استفاده از روش شكل‌پذيري يانگ استخراج و مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج بررسي‌ها نشان مي‌دهد جداسازي با افزايش دوره تناوب سازه، سبب كاهش ضريب رفتار سازه شده و هرچه سختي موثر جداسازها كمتر باشد اين كاهش، افزايش مي‌يابد.

In order to diminish the transportation of the force caused by earthquakes to the structure, the idea of base-isolation the structures is discussed, in addition to the ideas on designing and constructing resistant structures to earthquakes. Seismic isolation is isolating the whole structure or a part of it to decrease the damages forced upon the structure when an earthquake happens. Since there are no specific and regulatory laws about designing buildings taking advantage of base-isolators in Iran and there are a wide range questions and debates about this field, it has been essential and necessary to conduct such pieces of research to meet the need of comprehensive legislations for securing the existent structures of the country, better than ever, utilizing isolators. The reduction factor of structures is also amongst these debates. In this study, a 5-floor base-isolated steel braced frame has been investigated. This frame bearing three isolators having same sized and different stiffnesses has been analyzed using the non-linear static method and their force-displacement curve and reduction factors have been exploited and examined using Uang’s plasticity method. Results demonstrate that isolating leads to decreasing the reduction factor of the structure by increasing the period time of the structure and the lower the effective stiffness of the isolators, the higher this decrease.