فصلنامه علمی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشکده عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران،ایران

چکیده

روش  طراحی بر اساس عملکرد، روشی است نو که در آن خسارت سازه ها در برابر سطوح متفاوت خطر (زلزله) به طور شفاف مورد ارزیابی قرار می گیرد و عملکردهای سازه ای و غیر سازه ای سازه ها با محدود کردن مقاومت، سختی و شکل پذیری اعضا کنترل         می­شود. برای نیل به این هدف ها، یک تحلیل غیرخطی روی مدل سازه ای ضروری است. برای انجام این تحلیل، مشخصات اولیه سازه (مقاومت و سختی اولیه) مورد نیاز است. هر چه مقدارهای اولیه به مقدارهای نهایی نزدیک تر باشد، مراحل انجام تحلیل و طراحی سازه، ساده تر و سریعتر خواهد بود. هدف اصلی این مقاله، ارایه روشی است که به کمک ان بتوان به طور ساده و سریع، مقاومت و سختی اولیه سازه را جهت انجام تحلیل غیرخطی به دست آورد. برای این منظور ضریب هایی پیشنهاد می­شود که به کمک انها بتوان مقاومت و سختی مورد نیاز قاب های خمشی بتن مسلح را برای هریک از حالت های عملکردی سازه؛ استفاده بی وقفه(IO)،  ایمنی جانی(LS)  و مرز انهدام سازه(CP) تعیین نمود. این ضریب ها عبارت اند از ضریب رفتار (Rw) و ضریب بزرگ نمایی تغییرمکان (Cd) که به ترتیب برای محاسبه مقاومت و سختی مورد نیاز سازه مورد استفاده قرار می گیرند. مقدارهای پیشنهادی برای ضرایب رفتار در حالت های متفاوت عملکردی IO ، LS و CP به ترتیب برابر 28/2، 43/4 و 3/5 است. همچنین مقدارهای 29/2، 73/4 و 83/5 نیز برای ضریب های بزرگ نمایی تغییر مکان در حالتهای متفاوت عملکردی پیشنهاد گردیده است. بررسیها نشان می دهد، استفاده از ضریب های فوق در محاسبه مقاومت مورد نیاز (برش پایه) و سختی اولیه (با کنترل تغییرمکان جانبی) سازه ها، مراحل بعدی انجام کار و تحلیل غیر خطی سازه ها را، ساده تر و سریع تر خواهد کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Initial evaluation of reinforced concrete bending frames with performance-based design goals

نویسنده [English]

  • M. Mahmoudi Sahebi

Faculty of Civil Engineering, Tarbiat Dabir Shahid Rajaei University of Tehran, Iran

چکیده [English]

Performance design based on performance is a new method in which structural damage against different levels of risk (earthquake) is clearly assessed and structural and non-structural performance of structures by limiting strength, stiffness and ductility. Members are controlled. To achieve these goals, a nonlinear analysis of the structural model is essential. To perform this analysis, the basic characteristics of the structure (initial strength and stiffness) are required. The closer the initial values ​​are to the final values, the easier and faster the process of analyzing and designing the structure will be. The main purpose of this paper is to provide a method that can be used to easily and quickly obtain the initial strength and stiffness of the structure for nonlinear analysis. For this purpose, coefficients are proposed that can be used to make the required strength and stiffness of reinforced concrete bending frames for each of the functional modes; Intermediate use (IO), life safety (LS) and structural destruction limit (CP) were determined. These coefficients are the coefficient of behavior (Rw) and the coefficient of magnification of the displacement (Cd), which are used to calculate the strength and stiffness required by the structure, respectively. The recommended values ​​for behavioral coefficients in different functional states of IO, LS, and CP are 2.28, 4.43, and 5.3, respectively. The values ​​of 2.29, 4.73 and 5.83 have also been suggested for displacement magnification coefficients in different functional modes. Studies show that the use of the above coefficients in calculating the required strength (base shear) and initial stiffness (by controlling lateral displacement) of structures, will make the next steps of work and nonlinear analysis of structures easier and faster. .

کلیدواژه‌ها [English]

  • reinforced concrete
  • bending frames
  • performance-based design
  • displacement magnification coefficients
  • functional modes

[1] ATC, Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, Vol. 1, ATC 40, Applied Technology Council, Redwood, CA, 1996. [2] FEMA, NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA 273, 1997. [3] Fajfar, P., A Nonlinear Analysis Method for Performance Based Seismic Design, Earthquake Spectra, Vol. 16, No. 3, August, pp.573-592, 2000. [4] Fajfar, P., Extensions of the N2 Method Asymmetric Buildings, Infilled Frames and Incremental N2, International Workshop on Performance Based Seismic Design, Bled, Slovenia, 2004. [5] Miranda, E., Strength Reduction Factors in Performance-Based Design, Proceedings of the EERC-CUREe Symposium, Berkeley, California. 1997. ﻣﺤﻤﻮدی ﺻﺎﺣﺒﯽ، ﻣﻮﺳﯽ،  اﺛﺮ زﻣﺎن ﺗﻨﺎوب و ﻣﻘﺎوﻣﺖ [6] ﻏﯿﺮ ارﺗﺠﺎﻋﯽ ﻗﺎﺑﻬﺎی ﺧﻤﺸﯽ ﺑﺘﻦ –اﻓﺰون ﺑﺮ ﻧﯿﺎز ﻟﺮزه ای ﻣﺴﻠﺢ  ، رﺳﺎﻟﻪ دﮐﺘﺮی ، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﺮﺑﯿﺖ ﻣﺪرس ﺗﻬﺮان،  1377  . [7] Uang C.; Maarouf A. , Deflection amplification factor for seismic design provision, Journal of Structural Engineering, Vol. 120(8), p.p. 2423-2436, 1994. [8] Riddell R, Hidalgo P, Cruz E. Response Modification Factors for Earthquake Resistant
Design of Short Period Buildings, Earthquake Spectra, 5(3):571-589, 1989. [9] Miranda E., Site-dependent Strength Reduction Factors, Structural Engineering; 119(12):        35033519, 1993. [10] Fischinger M., Fajfar P., Seismic Force Reduction Factors, Proceeding of Earthquake Engineering, Rutenberg, Balkema, Rotterdam, ISBN 90 541 391-4, 1994.  [11] Nassar A, Osteraas J, Krawinkler H. Seismic Design Based on Strength and Ductility Demands, Proceeding of the Earthquake Engineering Tenth World Conference, Balkema, Roterdam: 5861-5866, 1992. [12] Mahmoudi, M., Tasnimi, A.A., The Relationship Between Local and Global Ductility for R/C Flexural Frames, (Persian), Proceedings of the Third International on Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran, 1999. [13] Tasnimi, A.A.,
 Mahmoudi, M. , Prediction of Overstrength of Reinforced Concrete Moment Resisting Frames Using Nonlinear Inelastic Analysis, Proceeding of the XI ECEE, 1999. [14] Mahmoudi, M., The Relationship Between Overstrength and Members Ductility of R.C. Moment Resisting Frames, 7th Pacific Conference on Earthquake Engineering, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand, 2003.