مطالعه رفتار سازه‌هاي داراي اختلاف تراز طبقات با اتصالات نيمه-صلب

ساختمان‌هاي نامنظم، بخش وسيعي از ساختمان‌هاي مناطق شهري را تشكيل مي‌دهند و نتايج ثبت‌شده از زلزله‌هاي گذشته، نشان مي‌دهند كه بيشترين خسارت در اثر اين حادثه طبيعي، به سازه‌هاي نامنظم وارد شده‌است. يكي از انواع نامنظمي كه در رده‌ي نامنظمي در ارتفاع قرار دارد، اختلاف تراز طبقات در سازه است. از طرفي، در ساختمان‌هاي فولادي، معمولاً اتصالات، چيزي بين دو نوع اتصال مفصلي و صلب، يعني اتصال نيمه-صلب مي‌باشد. در اين تحقيق، اثر درصد صلبيت اتصالات بر رفتار قاب‌هاي ساختماني فولادي دو بُعدي داراي اختلاف تراز طبقات مورد بررسي قرار گرفت. قاب‌هاي مورد مطالعه، داراي اختلاف تراز در طبقات، برابر با 150 سانتيمتر، با تعداد دهانه‌هاي ۲، ۳، ۵ و ۶ و با تعداد طبقات ۵، ۱۰ و ۱۵ مي‌باشند. تمام قاب‌ها در حالت صلبيت كامل اتصالات طراحي شده و سپس بدون تغيير مقاطع، براي اتصالات با درصد صلبيت ۷۵ و ۵۰ و ۲۵ مطالعه شدند. سپس كليه‌ي قاب‌ها در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن پديده P-∆ و به دو روش تحليل استاتيكي معادل و ديناميكي طيفي، هر دو بر اساس آيين‌نامه ASCE/SEI 7-10 تحليل شدند. تحليل اين قاب‌ها نشان داد كه كاهش صلبيت اتصالات، منجر به افزايش چشمگير دوره تناوب در مُد اول سازه مي‌شود ولي بر روي مُدهاي بالاتر اثر قابل ملاحظه‌اي ندارد. مقايسه نيروهاي حاصل از تحليل استاتيكي معادل و ديناميكي طيفيِ وارد به هر تراز نشان داد كه در حالت صلبيت كامل اتصالات، اختلاف بين دو روش فوق زياد بوده و تحليل استاتيكي معادل عمدتاً محافظه‌كارانه است. اين اختلاف، با كاهش درصد صلبيت اتصالات، به طور قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌يابد.