محمد واقفی

قاب خمشی سیستمی است که در آن با گیردار کردن اتصالات تیر به ستون پایداری و مقاومت جانبی تأمین می شود. مکانیزم عملکردی قاب های خمشی برای اتلاف انرژی زلزله، از طریق تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرها و ستون ها می باشد. از مهم ترین معیارهای پذیرش مقاطع در سازه های فولادی، ضوابط مربوط به کمانش موضعی بوده که یکی از چالش های طراحی در سیستم های خمشی می باشد. یکی از راه کارهای مفید برای تقویت این سیستم ها، استفاده از ستون های پرشده با بتن (Concrete-Filled Tube) می باشد که با ترکیب هوشمندانه بتن و فولاد یک سیستم مؤثرتر از استفاده مجزا را نتیجه می دهد. معمولاً در فرایند تحلیل و طراحی، سازه ها صرفاً به صورت قاب هایی متشکل از تیر، ستون و مهاربند تحلیل و طراحی می شوند، و از اثرات اندرکنشی میانقاب ها چشم پوشی شده و عناصر غیر سازه ای تلقی می گردند. در صورتی که وجود میانقاب می تواند در ارزیابی دقیق رفتار لرزه ای سازه تاثیرگذار باشد. لذا در این پژوهش رفتار لرزه ای 72 مدل قاب خمشی فولادی دو بعدی دارای ستونCFT و میانقاب ساندویچ پانل با دو رویکرد در حضور میانقاب و بدون حضور میانقاب در محیط نرم افزار SAP2000 با استفاده از تحلیل پوش آور مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی ها تاثیر عواملی نظیر نسبت تنش تسلیم فولاد به مقاومت فشاری بتن در ستون-های CFT به ازای مقاومت فشاری بتن 21، 25، 35 ،48 و تنش تسلیم فولاد 240 مگاپاسکال، همچنین نسبت طول دهانه به ارتفاع طبقه (L/H) 5،1/1 و2 و تعداد طبقات 5، 10و 15 طبقه درنظر گرفته شده است. در روند حل غیرخطی از مفاصل فایبر در المان-های تیر و ستون، و المان پوسته لایه ای غیرخطی در میانقاب ها بهره گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که وجود میانقاب ساندویچ پانل سبب کاهش تغییر مکان جانبی سازه، شکل پذیری و ضریب رفتار می شود، اما مقاومت جانبی سازه را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. هم چنین با کاهش نسبت مقاومت مصالح ستون CFT (افزایش مقاومت فشاری بتن در ازای ثبات مقاومت تسلیم فولاد مصرفی)، غالبا ضریب رفتار و شکل پذیری افزایش می یابد. با مبنا قرار دادن شکل پذیری و ضریب رفتار مناسب ترین نسبت طول دهانه به ارتفاع برای سازه های 5 طبقه نسبت 5/1، و برای سازه های 10و 15 طبقه نسبت 2 می باشد. مقادیر ضریب رفتار و ضریب شکل پذیری در سازه 5 طبقه نسبت به سازه های 10و 15 طبقه کمتر م