ارزيابي كاربرد مهاربندهاي فولادي همگرا، واگرا و كمانش گريز در بهسازي لرزه اي قاب هاي خمشي فولادي

Seismic Evaluation of Steel Moment Frames Rehabilitated with CBF, EBF and BRBF Braced Systems

بسياري از ساختمان هاي موجود در كشور براساس ضوابط ويرايش اول استاندارد 2800 طراحي‌ و ساخته شده‌اند. افزايش دانش مهندسي زلزله و اعمال تغييرات در ضوابط آيين نامه هاي طراحي و ارزيابي لرزه اي در سال هاي اخير باعث گرديده است كه سازه هاي موجود در تامين نيازهاي لرزه اي داراي ضعف هاي موضعي يا كلي باشند؛ بنابراين شناسايي و بكارگيري روش هاي مناسب براي بهسازي لرزه اي سازه هاي موجود و تامين سطوح عملكرد طراحي سازه ها ضروري است. در اين پژوهش، رفتار لرزه اي غيرخطي 6 مدل ساختمان فولادي با سيستم قاب خمشي 4، 8 و 12 طبقه طراحي شده بر اساس ضوابط ويرايش اول استاندارد 2800 و نشريه 519 ، با استفاده از تحليل استاتيكي غيرخطي بررسي شده است. نتايج ارزيابي نشان مي دهد كه قاب هاي خمشي فولادي موجود كه بر اساس ويرايش اول استاندارد2800 طراحي و ساخته شده اند نيازهاي سختي و شكل‌پذيري ضوابط ويرايش سوم استاندارد 2800 و FEMA356 را تامين نمينمايند و نيازمند بهسازي هستند. بهسازي اين قاب ها با مهاربندهاي فولادي همگرا باعث افزايش سختي و كاهش تغيير مكان‌هاي جانبي شده ولي به دليل كمانش مهاربند فشاري، سازه ها دچار افت ناگهاني مقاومت گرديده و رفتار شكل‌پذيري نداشته اند. در استفاده از مهاربندهاي واگرا به علت تمركز تغيير شكل‌هاي پلاستيك در تيرهاي پيوند و حالت الاستيك مهاربند‌ها رفتار سازه در مقايسه با روش بهسازي با مهاربند هاي همگرا، داراي شكل‌پذيري بيشتري است. كاربرد مهاربندهاي كمانش گريز فولادي به علت عدم كمانش مهاربندهاي فشاري و تسليم در كشش باعث افزايش سختي، مقاومت و شكل‌پذيري سازه نسبت به مهاربندهاي همگرا شده است و سطح عمكلرد سازه بهبود يافته است.

رزMany of the existing buildings are made and designed in according to Standard No.2800 (1st Edition). in recent years Increasing in earthquake engineering knowledge and changing in design criteria regulations and seismic evaluation has caused that the existing structures meet local or general deficiencies in seismic requirements. Therefore, the identification and development of appropriate methods is necessary for seismic rehabilitation of existing structures and providing levels of design performance. In this study, the nonlinear seismic behavior of six steel buildings with steel moment frame systems that have modeled in 4, 8 and 12 stories designed according to the criteria of the First Edition 2800 Standard and Publication 519 and has been investigated using nonlinear static analysis. The evaluation results indicate that the existing steel moment frames that are designed according to the Standard No.2800 (1st Edition) can't provide Stiffness and ductility requirements of the Standard No.2800 (3rd Edition) and FEMA356 and must be rehabilitated. The frames Improved by concentrically steel braces, increases stiffness and reduces lateral displacement however, due to buckling of the compression braces, structures suffered a sudden drop in strength and its behavior is not ductile. The use of eccentrically braces due to concentrated plastic deformation in link beams and elastic braces, structural behavior is more ductile in comparison with concentrically braced frames method. The use of buckling restrained braces, due to compressive brace is not buckling and yields in tensile, has caused increase in stiffness, strength and ductility of structure and has improved structural performance in comparison of concentrically braced frames .