مقايسه طراحي به روش تنش مجاز و حالت حدي در سازه هاي فولادي بلند در مناطق با خطر نسبي زلزله متوسط و كم

Comparison of Design by Allowable Strength Design (ASD) and Load and Resistance Factor Design (LRFD) in Long Steel Structures in Areas with Relative and Moderate Earthquake Hazards

در دهه¬هاي اخير طراحي سازه هاي فولادي به روش حالت حدي (LRFD) در كشور هاي مختلف جهان و همچنين در ايران، به عنوان ضوابط جديد طراحي جايگزين طراحي به روش تنش مجاز گرديده است. در يك نگاه كلي ضرايب طراحي دو روش مذكور وجه تمايز اصلي آنها مي¬باشد كه در روش تنش مجاز (ASD) ضريبي با نام ضريب اطمينان اثرات كاهش احتمالي مقاومت اعضا و نيز افزايش احتمالي بارها را فقط در يك مرحله منظور مي نمايد. اما در روش حالت حدي (LRFD) ايمني در دو مرحله افزايش بار به كمك ضرايب بار و تقليل مقاومت به كمك ضرايب كاهش مقاومت در نظر گرفته مي شود. در اين مقاله سعي گرديده مقايسه¬¬ وزني و اقتصادي در سازه هاي فولادي بلند مرتبه با تعداد طبقات (8، 12و 15) كه با دو روش تنش مجاز و حالت حدي طراحي شده اند مورد مطالعه قرار گيرد. سازه هاي در نظر گرفته شده، سازه هاي قاب بندي شده منظم، و سيستم بار بر جانبي از نوع سيستم قاب خمشي ويژه مي باشد كه بار گذاري اين سازه¬ها طبق آيين نامه هاي ايران صورت گرفته است. سازه هاي مذكور در مناطق با خطر زلزله متوسط و كم قرار گرفته اند و با دو روش تنش مجاز و حالت حدي طراحي شده و نتايج طراحي به طور كمي مورد مقايسه قرار گرفته است. مقايسه سازه¬هاي مدل شده نشان دهنده¬ي اقتصادي تر شدن طراحي سازه¬ها با روش (ASD) در طبقات بيشتر است، ساير نتايج حاصل از اين تحقيق در قالب جداول و نمودارهايي به منظور مقايسه بهتر ارئه گرديده است.

In recent decades, in numerous countries of the world as well as in Iran, the Load and Resistance Factor Design (LRFD) method has been allowed as a new design alternative, replacing Allowable Strength Design (ASD) method. In a general view, the design coefficient of the two methods are their main distinguishing feature in which in Allowable Strength Design (ASD), a coefficient called the coefficient of confidence assumes the effects of a possible reduction of the resistance of the segments, as well as the probable increase in loads in just one phase. However, in the LRFD method, immunity is evaluated in two stages of load increase by load coefficients and resistance reduction using resistivity coefficient. In this paper we have tried to investigate on the weight and economic comparison in high-strength steel structures in (8, 12 and 15) stories buildings which are designed with Allowable Strength Design (ASD) and Load and Resistance Factor Design (LRFD). All investigated structures are regular framing structures and the lateral force resisting system is a special moment frame (SMF), which is loaded in accordance with Iran s regulations. The above mentioned structures are located in areas with moderate and low earthquake risk and are designed with Allowable Strength Design (ASD) and Load and Resistance Factor Design (LRFD), the design results have been slightly compared. Comparison of the two models shows that the design of structures with ASD method is more economical in higher stories. Other results are presented in the form of tables and charts for better comparison.