بررسي ضريب رفتار قابهاي خمشي ويژه فولادي با دو مقطع ستون بال پهن و قوطي و تاثير پذيري ضريب رفتار از درجه نامعيني در اين نوع قاب ها

Evaluating behavior factor of special moment steel frames with column sections of wide flange and box and influenceability of it from redundancy in this type of frames

سيستم قاب خمشي ويژه فولادي سيستم سازه اي است به دليل شكل پذيري بالا در مناطق با زلزله خيزي بالا مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين تحقيق تاثير درجه نامعيني استاتيكي به صورت تغيير در تعداد ستونها در يك پلان ثابت در تعداد طبقات 8 و 15 مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنين درجه نامعيني لرزه اي با تغيير مقاطع ستونها يكبار با پروفيل بال پهن و بار ديگر با پروفيل قوطي در همان پلان ثابت مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور سازه پس از تحليل و طراحي خطي و كنترلهاي مربوطه، تحت تحليل استاتيكي غير خطي قرار گرفته و ضريب رفتار پس از همگرايي و منحصر بفرد شدن، تعيين شده است. جهت بارگذاري زلزله از آيين نامه لرزه اي 2800 ويرايش چهار و جهت تحليل استاتيكي غير خطي از نشريه 360 استفاده شده است. براي طراحي المانها از آيين نامه معتبر AISC360به روش LRFD استفاده شده است، با تغيير درجه نامعيني در پلان ثابت و استخراج ضريب رفتار براي هر سازه، بحث تاثير تعداد ستون ها بر روي ضريب رفتار مورد بررسي قرار گرفته است و نتايج در قالب جداولي مستند شده است. با افزايش دهانه ها و درجه نامعيني سازه ها ضريب رفتار سازه ها در سازه هاي 15 طبقه نسبت به 8 طبقه حدود31% افزايش مي يابدو با افزايش ارتفاع در اين نوع سيستم ها با اين نوع مقاطع(باكس) ضريب رفتارتقريبا افزايشي مي باشد. بعلاوه در ارتباط با بررسي شكل مقطع ستون، نتايج نشان مي دهد كه در صورت استفاده از ستون ها با مقطع باكس در سازه هاي ضريب رفتار تقريبا 13% بيشتر مي شود.

Abstract Steel special moment frame system is a structural system which is used in areas of high seismicity due to its high level of ductility. In this research, the effect of the degree of static indeterminacy has been studied in the form of a change in the number of columns in a fixed plan with 8-storey and 15-storey structures. The degree of Redundancy has been investigated by changing the cross-section of the columns once with a wide-flange profile and once again with box profile. For this purpose, after doing the analysis, the linear design and the relevant controls, the nonlinear static analysis has been done for the structure. After becoming convergence and unique, the behavior factor has been determined. For earthquake loading, Seismic Regulations 2800, fourth edition, has been used. Publication 360 has been used for nonlinear static analysis. To design the elements, the valid regulation of AISC360 with LRFD method has been used. By varying the degree of indeterminacy in fixed plan and extracting the behavior factor for each structure, the impact of the number of columns on the behavior factor has been discussed. The results have been documented in some tables. By increasing the openings and the structures Redundancy, the structures behavior factor in the 15 storey structures increases 31% compared to 8-storey structures. By increasing the height of this type of system with BOX cross-sections, the behavior factor increases about 9%. Moreover, regarding the investigation of the column cross-section, the results show that if the columns with box sections are used in the structures, the behavior factor will increase 13%.