رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي خمشي با تيرهاي با مقطع كاهش يافته

Seismic Behavior of Steel Moment Frames with Reduced Beam Sections

بعد از زلزله نورثريج اتصال با مقطع كاهش يافته جهت بهبود عملكرد اتصالات پيشنهاد گرديد. در ويرايش اخير مبحث دهم مقررات ملي، تشكيل مفاصل پلاستيك انتهاي تيرها در خارج از محدوده اتصال به ستون ملزم گرديده‌است. استفاده از تير با مقطع كاهش يافته راهكار موثري براي اين منظور مي‌باشد. در اين تحقيق جزئيات جديدي براي اين اتصال كه شامل تركيبي از حالت جان كاهش يافته و جان موجدار مي باشد پيشنهاد و ضمن مقايسه با گزينه‌هاي ديگر مدلي براي توصيف رفتار اين اتصال جديد تهيه ميشود. براي اين منظور از نتايج تحليل مدل اتصال به روش اجزاي محدود استفاده شده‌است. سپس ساختمان فولادي با سيستم قاب خمشي ويژه در حضور تير با مقطع كاهش يافته طرح و با استفاده از نرم افزار تحليل غير خطي در محدوده غيرارتجاعي تحليل و رفتار كلي سازه با جزئيات اتصال جديد و معمولي بررسي مي‌شود كه شامل بررسي شكل‌پذيري و تعيين ضريب رفتار مي‌باشد. تحليل موضعي اتصالات، افزايش 9 درصدي ظرفيت چرخش پلاستيك در صورت استفاده همزمان از جان موجدار و كاهش يافته را نشان مي دهد هرچند افزايش در ضريب رفتار قابهاي فولادي مدل شده با چنين اتصالي چندان قابل توجه نبوده است.

After Northridge earthquake reduced beam sections were suggested to improve connections performance. A new detail has been evaluated for reduced beam sections that includes a combination of two previously investigated models; reduced web section and accordion web section. According to comparison with other models through finite element analysis, it was found that the stresses and plastic strains have been more effectively reduced in the beam to column connection region of the combined detail and up to 9%. Increase in plastic rotation capacity may be achieved without a noticeable loss in strength. According to performed nonlinear static analyses results for well-designed 5, 10 and 15 story steel buildings with special moment resistant frame system, the amount of plastic drift capacity using the reduced beam sections slightly increases and this increase is more in connections with accordion web and accordion web together with reduced web sections respectively. Pushover curves indicate that the reduced beam sections has little effect on the linear part of the curves but increasing drifts, added strength is reduced. The rate of decrease for two connections with accordion web sections and accordion web with reduced web is more. Average rates of behavior factors 11.38 and 11.73 and 11.88 have respectively been obtained for moment resistant frames with reduced beam section and accordion web sections and accordion web with reduced web sections. It can be said that the average rates of behavior factor for frames that are designed based on the behavior factor of 8 has been considerably increased.