بررسی تاثیر استفاده از بادبندهای همگرا در ساختمان های فولادی میان مرتبه با قاب خمشی از نظر اقتصاد طرح

در قاب های خمشی بارهای جانبی بوسیله خمش و برش بوجود آمده در تیرها و ستون ها تحمل می شود و شکل پذیری قاب با ایجاد تسلیم خمشی در تیرها ، تسلیم برشی در چشمه اتصال ستون ها و تسلیم خمشی در ستون ها بوجود می آید. مزیت این سیستم، شکل پذیری بالا و ایمن و تطبیق پذیری معماری خوب و عیب بزرگ آن پایین بودن سختی الاستیک قاب خمشی است. طبق ضوابط طرح لرزه ای جدید مدل تحلیلی سازه باید در برگیرنده اثرات تغییر شکل های برشی ایجاد شده در چشمه اتصال باشد، بدین ترتیب مشارکت تغییر شکل های چشمه اتصال در تغییر مکان نسبی طبقهدر نظر گرفته می شود. علیرغم آنکه چشمه اتصال قوی می تواند بطور مؤثر در شکل پذیری مشارکت کند در مقابل یک چشمه اتصال ضعیف می تواند باعث ایجاد پتانسیل بیشتری برای گسیختگی ترد در دوران های پلاستیک بالا شود. گاها نیروهای جانبی به قدری زیاد بوده که یا المانهای تیر و ستون قاب خمشی به تنهایی قادر به تحمل آن نبوده و یا جهت مقابله با آنها میبایست مقاطع بسیار قوی بکار برد. بدین منظور استاندارد 2800 مجوز استفاده از سیستم های ترکیبی متعددی را صادر نموده است، با اینحال رویکرد مهندسین طراح عمدتا متفاوت است. یکی از این پیشنهادها استفاده از مهاربندها برای کمک به قاب می باشد که نوع این مهاربندها ممکن است فلزی بوده و یا از دیوارهای برشی بدین منظور استفاده شود. در این مقاله با استفاده از نرم افزارهای آنالیز اجزا محدود یک سازه ی میان مرتبه با پلان و شرایط سازه ای مشخص، ضمن تامین مقاومت سازه، با سیستم های خمشی متوسط و ترکیبی متوسط بهمراه مهاربندهای همگرا، خمشی ویژه و ترکیبی ویژه بهمراه مهاربندهای همگرا مدل سازی و پس از برآورد میزان فولاد مصرفی در سیستم های مختلف ارزیابی گردید. نتایج نشان می دهد استفاده از بادبندهای همگرا در قاب های خمشی تاثیر شایانی در کاهش مصرف فولاد مصرفی سازه دارد. با توجه به استفاده ی فولاد بعنوان مصالح باربر در تقریبا نیمی از ساختمان های کشور، نتیجه ی طرح در انتخاب سیستم مناسب، منجر به صرفه جویی مبالغ هنگفت و ثروت ملی فراوانی می گردد.

کلیدواژه ها:

سیستم قاب خمشی متوسط ، قاب خمشی ویژه ، سیستم دوگانه متوسط ، سیستم دوگانه ویژه ، مهاربندی همگرا ، شکل پذیری سازه