طراحی لرزه ای سازه های فلزی بر اساس سطح شکل پذیری

آیین نامه های زلزله به منظور تعیین نیروهای ساختمان در حالت نهایی، اثر شکل پذیری و نامعینی سازه ها را در قالب ضریب رفتار در معادلات مربوط به برش پایه ساختمان اعمال می کنند. یکی از ایرادات وارد بر این روش، لزوم تکرار در انجام روند طراحی در صورت برآورده نشدن محدودیت های تغییر مکانی است. در مطالعات اخیر سطح آسیب دیدگی ساختمان ها به عنوان یک فاکتور تعیین کننده در روند طراحی لرزه ای مورد توجه قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صورت گرفته میزان آسیب دیدگی المان های سازه ای تابعی از فاکتور شکلپذیری بوده و با کنترل این عامل می توان برآورد مناسبی از سطح خرابی ها به دست آورد. در این مقاله سعی شده است تا با مبنا قرار دادن سطح شکل پذیری به عنوان یک پارامتر اصلی در روند طراحی، تعداد دفعات مورد نیاز برای کنترل و طراحی مجدد سازه کاهش یافته و این روند بهینه گردد. روش پیشنهادی بر اساس آنالیز غیرخطی دینامیکی سیستم های یک درجه آزادی با ضریب سخت شدگی کرنشی در محدوده ی سازه های قاب خمشی فلزی است. محاسبات بر روی سیستم های با زمان تناوب طبیعی ساختمان های رایج (1 تا 10 طبقه) و سطوح شکل پذیری (6.0 تا(μ=1.5  صورت می گیرد. بدین منظور از رکوردهای 40 زلزله سازگار استفاده شده و با محاسبه ی حداکثر شتاب به وجود آمده در سیستم های فوق به صورت تابعی از شتاب حداکثر زمین و تحلیل نتایج بدست آمده، ضریبی موسوم به فاکتور غیرخطی شتاب محاسبه می گردد. در واقع فاکتور غیرخطی شتاب، ضریبی است که با تاثیر آن در شتاب طیفی طراحی، شتاب حداکثر سازه در زلزله ی طرح و بدون استفاده از ضریب رفتار، قابل محاسبه خواهد بود. در انتها ضرایب بدست آمده در قالب طیف های طراحی در دسترس طراح قرار گرفته و روند پیشنهادی استفاده از آنها شرح داده شده است.