Determination of Optimum Configuration for Braced Frames with Segmental Elastic Spines and Buckling Restrained Braces
[Thesis]
/جبار کریم الجمور، افین
: Faculty of Civil Engineering
, 1399(2021)
, rashedi
97p.
Print - Electronic
Master of Arts
, Department of Structural Engineering
1399/12/16
The current research investigated the efficacy of BRBF systems compared to SCBF ones using the pushover analysis as well as nonlinear time history analysis. In this regard, the effect of various truss segments on the seismic response of the studied structure was assessed in terms of DCF and cost-efficiency. Two steel braced frame systems including two dimensional special concentrated braced frame and buckling restrained brace frame for two 6 and 16 story buildings with four different truss segment configurations were investigated in order to achieve the optimum seismic drift response for a given truss segment configuration and cost-efficiency. The buildings that were studied were retrofitted using the zipper column which mitigated the development of soft-story response and increased frame redundancy. In order to reduce the force demand on the truss members and improve the cost efficiency of the system, zipper column were segmented along with the frame height. For SCBF and BRBF structural systems with 6-story, adding the zipper column improved the seismic behavior of the system. In the SCBF system with 16-story, 8 stories with 2 segmental configurations would be selected if story drift is the selection criteria. Also, in the BRBF system, 4 stories with four segmental configuration offered uniform story drift distribution. For 6-story, If a more economical design is desired, in the SCBF system, 3 stories with two segmental configuration would be selected and in the BRBF system, 3 stories with two segmental configuration would be selected. For 16-story, in SCBF system 4 story with four segmental configuration and in BRBF system 4 story with four segmental configuration would be selected, respectively. BRBF system offered lower DCF as compared with the SCBF system and BRBF reduced the steel tonnage by 25 for 6-story and 50 for 16-story.
در این پایانصنامه، کارایی قاب مهاربندی شده با خرپای صلب قائم چند قطعه و مهاربند کمانشصتاب در مقایسه با قاب مهاربندی شده همگرای ویژه، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ارزیابی میصشود .به این منظور، تأثیر تعداد قطعات صلب خرپایی بر روی پاسخ لرزهصای قاب-های مورد بررسی، از نظر نیروهای ایجاد شده در اعضا و وزن قاب طراحی شده بر اساس آئینصنامهصهای طراحی، ارزیابی میصشود .دو سیستم قاب مهاربند فولادی همگرای ویژه SCBF و سیستم مهاربندی شده با مهاربند کمانشصتاب BRBF برای دو قاب دو بعدی شش و 16 طبقه با پیکربندی و تعداد قطعات صلب خرپایی متفاوت، به منظور دستیابی به پاسخ لرزهصای بهینه مورد بررسی قرار گرفت .از ستون دوخت به منظور مقاومصسازی، بهبود پاسخ لرزهصای، جلوگیری از وقوع طبقه نرم و کاهش وزن قاب استفاده شد .به منظور کاهش تقاضای نیرو بر روی اعضای خرپا و کاهش هزینه مصالح قاب، ستون دوخت در ارتفاع قاب به صورت غیر پیوسته طراحی شد .برای سیستمصهای SCBF و BRBF شش طبقه، افزودن ستون دوخت باعث بهبود رفتار لرزهصای سیستم میصشود .در صورتی که تغییر مکان جانبی قاب، معیار تعیین کننده طراحی باشد، در سیستم SCBF با 16 طبقه، پیکربندی با دو قطعه هشت طبقه انتخاب میصشود .همچنین، در سیستم BRBF، پیکربندی با چهار قطعه هشت طبقه برای توزیع یکنواخت تغییر مکان جانبی، پیکربندی بهینه میصباشد .در صورتی که معیار طرح، هزینه مصالح مصرفی باشد، پیکربندی بهینه قاب شش طبقه به صورت دو قطعه میصباشد .در قاب 16 طبقه، در سیستم SCBF و BRBF پیکربندی چهار قطعه با چهار طبقه در هر قطعه، پیکربندی بهینه میصباشد .تراز نیروی ایجاد شده در قاب با سیستم BRBF در مقایسه با سیستمSCBF ، پایینصتر میصباشد و وزن مصالح قاب با سیستمBRBF ، در قاب شش طبقه 25 و در قاب 16 طبقه، 50 کاهش میصیابد
fa
تعیین پیکربندی بهینه قابهای مهاربندی شده با خرپای صلب قائم چندقطعه و مهاربندهای کمانش تاب
Nonlinear time history analysis, Pushover analysis, Steel Braced Frame, Buckling restrained brace, Frame with segmental elastic spines, Optimum configuration
تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی، تحلیل پوش آور، قاب فولادی مهاربندی شده، مهاربند کمانشصتاب، قاب با خرپای صلب چند قطعه، پیکربندی بهینه
Jabar Kareem Al-Jmoor, Avin
ایران
20211017
پایان نامهTA,641,.J22,1399
Determination of Optimum Configuration for Braced Frames with Segmental Elastic Spines and Buckling Restrained Braces