طرح عملكردي سازه‌هاي جداسازي شده قاب خمشي فولادي بااهميت متوسط در حوزه نزديك به گسل

PERFORMANCE-BASED DESIGN OF SEISMICALLY ISOLATED STEEL STRUCTURES WITH ORDINARY OCCUPANCY IMPORTANCE IN NEAR FAULT REGIONS

با بهره‌گيري از فن جداسازي از پايه، نيروهاي ناشي از زمين‌لرزه‌ي انتقالي به روسازه را تا حد بسيار زيادي كاهش داد (كاهش تقاضا)؛ همچنين مي‌توان با كاربرد هم زمان روش طراحي براساس عملكرد و استفاده از ظرفيت خميري سازه و به دنبال آن كاهش نياز به ظرفيت كشسان مقطع، به مقاطعي به‌مراتب سبك‌تر و ظريف تر دست يافت. در اين پژوهش، با بررسي رفتار غيرخطي روسازه در دو سازه‌ي جداسازي شده‌ي فولاديِ 5 و 8 طبقه با قاب خمشي ويژه‌ي سه‌بعدي، و طراحي‌شده به‌روش مقاومت نهايي (براساس ضوابط طرح سازه‌هاي جداسازي شده در آيين‌نامه‌هاي ASCE07 و AISC360-05)، در برابر زمين‌لرزه‌هاي حوزه‌ي نزديك با دوره‌ي بازگشت 475 و 2475 سال، تغييرات مورد نياز در اعضا و مقاطع ساختمان براي كاهش سطح عملكرد سازه‌هاي ياد‌شده از خدمت‌رسان در سطح خطر يك (475 سال) و استفاده‌ي بي‌وقفه در سطح خطر دو (2475 سال)، به استفاده‌ي بي‌وقفه در سطح خطر يك و ايمني جاني در سطح خطر دو، بر پايه‌ي معيارهاي موجود در دستورالعمل FEMA356 ارايه مي‌‌شود.

Seismic isolation is an outstanding achievement in earthquake engineering, leading to the design of important structures and life lines, with operational to immediate occupancy levels of performance, after strong ground motions. However, taking into account technological advances in the design and manufacturing process of different kinds of isolators, base-isolation will no longer be a design strategy applicable only to very important structures; with a decline in cost, it will be used in ordinary buildings. In the latter category, there is no need to prevent the structure from nonlinear behavior under every kind of ground motion, and the designer can take advantage of both isolation technology, in order to reduce the seismic demand, and a performance-based design approach, using the inelastic capacity of the structural members, which will lead to a more economical structure with lighter frames. In this research, taking into account the nonlinear behavior of two 5 and 8 story base-isolated buildings with special moment steel frames and designed in accordance with ASCE 7-05 and AISC 360-05 seismic and structural regulations for base-isolated structures under near-field earthquakes compatible with BSE-1 and BSE-2 seismic hazard levels, the performance levels of the structures under very strong near-field motion (BSE-2) are changed from immediate occupancy to life safety, with respect to the acceptance criteria of FEMA 356 guidelines.