کاربرد فولاد نرم بر رفتار دینامیکی مهاربندهای ضربدری در برش بخش اول: تئوری کلاسیک مهاربندها در برش

استفاده از فولاد نرم با گرید پایین‌تر در طراحی ساختمان منجر به افزایش شکل‌پذیری و جذب انرژی سازه می‌گردد. همچنین افزایش ظرفیت باربری سازه و کاهش منحنی‌های نیاز منجر به کاهش نیروی وارد بر سازه می‌گردد. از طرفی با کاهش تغییرمکان هدف، سطح عملکرد سازه افزایش می‌یابد. با این وجود آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای ساختمان‌ها برخورد تقریبا یکسانی با فولادهای با گریدهای مختلف دارند. روند رایج برای طراحی سازه‌ها با گریدهای مختلف، معمولا بصورت مستقل از منحنی‌های نیاز و ظرفیت صورت می‌پذیرد. این تحقیق بصورت جامع و در دو بخش ارائه گردیده است. در بخش اول، تئوری طراحی سازه‌ها با سیستم مهاربندی ضربدری ویژه برای فولادهای با گریدهای مختلف توسعه داده شده‌اند و با استفاده از روابط کلاسیک، فرمول‌های کاربردی برای محاسبه پارامترهای اصلی ظرفیت و نیاز سازه‌های مهاربندی طراحی شده با فولادهای با گریدهای مختلف ارائه گردیده است. سپس دقت فرمولها، در سازه‌های با تعداد طبقات و گریدهای فولاد مختلف با استفاده از تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی بررسی گردیده‌اند. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که تئوری ارائه شده انطباق خوبی با پارامترهای لرزه‌ای محاسبه شده برای سازه‌های با رفتار برشی دارد. همچنین استفاده از فولاد با گرید پایین‌تر در طراحی لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی منجر به افزایش پایداری سازه تحت زلزله‌های شدید و افزایش قابل توجه در میزان شکل‌پذیری و جذب انرژی سازه دارد. در بخش دوم این تحقیق نیز رفتار مقایسه‌‌ای قابها با استفاده از تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی پیشرفته و دینامیکی افزایشی و اثر ارتفاع سازه بر رفتار مهاربندها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

application of lower grade steel on dynamic behavior of x-braces in shearpart 1: classical theory of braces in shear

using lower grade steel (lgs) in design of buildings increases ductility and energy dissipation capacity along with load bearing capacity with decreased seismic demands. in addition, the performance of structures increases because of decreased target displacement. nevertheless, the majority of seismic design codes follow an approach that is irrespective of steel grade. the procedures of structural design with different steel grades are typical independent of demand and capacity curves, as the related design codes have specified the seismic parameters based on the type of structural system and often recommend the same behavior factor and over-strength coefficient for steels of different grades. this comprehensive study includes two major parts. the first part includes design theory development of structures for x-bracing system for different grades of steel and the classic formulas introduced to calculate main capacity and demand parameters. then, the accuracy of proposed theory verified with nonlinear static analyses which leads to enough accuracy for buildings with shear behavior. also, using lgs in seismic design of x-bracing buildings increases stability, ductility and energy dissipation capacity under severe earthquakes. in the second part, the comparative behavior of frames with different steel grades studied using advanced nonlinear static and incremental dynamic analyses and the effect of height of the building emphasized.