بررسی رفتار غیرخطی سیستم خرپای متناوب

سیستم خرپای متناوب، یکی از انواع سیستم‌های مهاربند جانبی در سازه‌های فولادی به حساب می‌آید. در این سیستم، نیروهای جانبی از طریق دیافراگم صلب کف بین خرپاهای دو طبقه مجاور انتقال می‌یابد. ستون‌های سیستم خرپای متناوب تنها در دیواره‌های بیرونی جای گرفته و ستون‌های میانی حذف می‌گردند. از این رو، فضای باز بزرگ بدون ستون قابل دستیابی است که از نظر معماری مناسب می‌باشد. در بخش میانی خرپا، باز‌شویی به ارتفاع طبقه قرار می‌گیرد. در این مقاله با استفاده از نرم‌افزار ایتبس اثر مشخصه‌های هندسی خرپای متناوب نظیر نسبت طول بازشوی میانی به کناری، نوع و چینش خرپاهای کناری در عملکرد لرزه‌ای بررسی می‌گردد. برای این منظور، ابتدا توانایی مدل تحلیلی در تخمین نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی شد. ملاحظه گردید که پاسخ تحلیلی، تطابق خوبی با نتایج مدل آزمایشگاهی دارد. در ادامه، با بررسی چندین مدل مختلف اثر طول دهانه بازشوی میانی خرپا روی پارامتر‌های لرزه‌ای سیستم خرپای متناوب بررسی گردید. نتایج نشان داد که نسبت طول دهانه باز‌شوی میانی خرپا به طول دهانه‌های کناری، در عملکرد لرزه‌ای اهمیت زیادی دارد؛ به طوری‌که این نسبت می‌تواند تاثیر مستقیم بر روی شکل‌پذیری و سختی سازه داشته باشد. نهایتاً، روی بهترین نسبت دهانه بدست آمده مبتنی بر بهترین سطح عملکرد لرزه‌ای، اثر نوع خرپای به‌کار رفته در دهانه‌های کناری ارزیابی گردید. در این مقاله، سه نوع سازه کوتاه، متوسط و بلندمرتبه به کار گرفته شده است.

investigation of nonlinear behavior of staggered truss system

staggered truss system is one of the types of lateral bracing systems in steel structures. in this system, lateral forces are transmitted through the rigid floor diaphragm between adjacent trusses. the columns of the staggered truss system are placed only in the outer walls and the middle columns are removed. hence, a large open space without columns is achievable, which is architecturally appropriate. in this paper, the effect of geometric characteristics of staggered truss systems such as the ratio of the opening length, the type and arrangement of the side trusses in seismic performance is investigated using etabs software. for this purpose, the ability of the analytical model was first validated to estimate the available experimental results. it was observed that the analytical result is in good agreement with the results of the experimental model. then, by examining several different models, the effect of the length of the middle opening was investigated on the seismic parameters of the staggered truss system. the results showed that the ratio of the length of the middle opening is very important in seismic performance; so that this ratio can have a direct effect on the ductility and stiffness of the structure. finally, the effect of truss type used in side openings was evaluated on the best span ratio based on the best level of seismic performance. in this paper, three types of structures are used: short, medium and high.