ارزیابی سازه‌های قاب خمشی فولادی دارای کابل‌های پیش‌تنیده در برابر توالی‌های لرزه‌ای دور از گسل

به منظور جلوگیری از گسیختگی جوش اتصال بال تیر و جان ستون در اتصالات خمشی، راهکارهای مختلفی از سوی محققین ارائه گردیده است. استفاده از اتصالات پس‌کشیده یکی از راهکارهای ارائه گردیده در راستای کاهش آسیب‌های ایجاد گردیده در اتصالات قاب‌های خمشی فولادی می‌باشد. اتصال مذکور شامل کابل‌های فولادی با مقاومت بالا می‌باشد که به موازات بال تیر و از میان ستون عبور و در وجه خارجی بال ستون مهار می‌گردند. نیروی پس‌کشیدگی کابل‌های فولادی، موجب فشرده شدن بال تیر بر روی بال ستون میشود که این امر منجر به ایجاد ممان مقاوم اتصال در برابر بارهای بهره‌برداری می‌گردد. ممان مقاوم ایجاد گردیده باعث ایجاد نیروی بازگرداننده‌ای می‌شود که موجب حفظ قابلیت خودشاقولی قاب می‌گردد. از سوی دیگر زلزله‌های متوالی میتواند موجب آسیب‌هایی به سازه‌های فولادی گردد که این امر در پژوهش‌هایی توسط محققین مورد بررسی قرار گرفته است. جابجایی نسبی پسماند طبقات ایجاد گردیده در اثر لرزش اولیه‌ی سازه‌ها، موجب افزایش آسیب‌پذیری سازه در برابر لرزه‌های آتی می‌گردد. به همین دلیل کاهش پارامتر مذکور، موجب بهبود رفتار سازه در برابر توالی لرزه‌ای می‌گردد. در این مطالعه عملکرد قاب‌های پنج، هشت و دوازده طبقه، در دو حالت با اتصالات صلب خمشی جوشی و اتصالات پس‌کشیده، تحت اثر رکوردهای متوالی دور از گسل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که بیشترین مقادیر تغییر مکان‌های نسبی پسماند طبقات در قاب‌های با اتصالات پیش‌تنیدۀ مورد ارزیابی در این پژوهش، حدود چهل درصد نسبت به قاب‌های با اتصالات خمشی ساده کاهش یافته است. با توجه به کاهش مقادیر تغییر مکان نسبی پسماند طبقات در سازه‌های مذکور، استفاده از اتصال پس‌کشیده منجر به بهبود رفتار لرزه‌ای در مقایسه با قاب‌های خمشی با اتصالات صلب جوشی در برابر توالی لرزه‌ای گردیده است.

Evaluation of Flexible Steel Frame Structures with Post Tensioned Cables to Sequences Far From Fault

Different solutions have been proposed by researchers in order to prevent the breakdown in welded connections between beam flange and column web, using moment connections. The use of post tensioned connections is one of the proposed solutions to reduce the damage in steel moment frame connections. The connection is used for highresistant steel cables, which are in parallel with the beam flange and pass through the column and are anchored in the outer side of the column flange. The post tensioned force of steel cables causes the beam flange to be compressed against the column flange, which results in a connection resistance moment against the exploited loads. The resistance moment creates a restoring force that maintains the selfcentering behavior of the frame. On the other hand, sequential earthquakes can cause damage to the steel structures, which has been investigated by some researchers. Residual relative displacement of the floors caused by the initial vibration of the structures, increases the vulnerability of the structure to the future earthquakes. Therefore, the reduction of this parameter improves the behavior of the structure against seismic sequence. In this study, the performance of five, eight and twelvestory frames has been evaluated in two cases of flexural rigid weldedconnections and post tensioned connections under the influence of sequential records away from the fault. The results show that the maximum residual relative displacements of floors in the frames with post tensioned connection were reduced by about forty percent compared to frames with simple moment connections. Due to the decrease in the residual relative displacement of the floors in the said structures, the use of a post tensioned connection has led to the improvement of seismic behavior in comparison with moment frames with rigid welded connections against seismic sequence.