جمع

۳۴

۴-۲-۲- توزیع مفصل­های پلاستیک در لحظه زوال قاب­ها
دو انتهای هر تیر و ستون مقاطعی هستند که پتانسیل تشکیل مفصل پلاستیک را دارند. زمانی یک مفصل پلاستیک واقعاً تشکیل می­ شود که مقدار انحنای موجود در آن از انحنای تسلیم آن مقطع بیشتر شده باشد (لازم به ذکر است که برای یافتن اطمینان کامل از تشکیل مفصل پلاستیک در مقاطع بحرانی، انحنای تسلیم ایده­آل سازی شده که از انحنای منطبق با وقوع اولین تسلیم بیشتر است استفاده شده است). مطابق با تعریف شاخص آسیب شکل­پذیری در این حالت مقدار این شاخص از صفر بیشتر خواهد بود. لذا برای نشان دادن توزیع مفصل­های پلاستیک در لحظه زوال قاب از مقادیر شاخص آسیب شکل­پذیری این مقاطع استفاده شده است. به این ترتیب که پس از محاسبه شاخص آسیب شکل­پذیری برای همه مقاطع بحرانی در لحظه زوال، اگر مقدار این شاخص عددی منفی باشد بیانگر عدم تشکیل مفصل پلاستیک در آن مقطع بوده و مقادیر مثبت نشان دهنده وقوع مفصل پلاستیک هستند. به این ترتیب پس از اتمام تحلیل، نحوه توزیع مفصل­های پلاستیک در تیرها و ستون­ها مشخص خواهد شد.

نحوه توزیع مفاصل پلاستیک در هنگام زوال قاب و همین­طور مقدار شاخص آسیب شکل­پذیری مقاطع در همان لحظه برای چند قاب نمونه در شکل­هایی که در ادامه آمده نشان داده شده است. در سمت راست هر قاب مشخصات مربوط به آن آورده شده است. این مشخصات به ترتیب شامل ابعاد مقطع ستون­ها، ابعاد مقطع تیرها، درصد میلگرد طولی ستون­ها، درصد میلگرد عرضی ستون­ها، درصد میلگرد طولی تیرها، درصد میلگرد عرضی تیرها، شکل­پذیری نهایی قاب، شاخص P-∆ مربوط به قاب مورد نظر که از حاصل­ضرب وزن کل سازه در مقدار بیشینه جابجایی تراز بام (مقدار جابجایی تراز بام در لحظه زوال قاب) بدست می ­آید، پارامتر g-Factor در لحظه زوال قاب یا به عبارتی Plastic g-Factor و در نهایت نسبت متوسط ظرفیت لنگرهای پلاستیک ستون­ها به متوسط ظرفیت لنگرهای پلاستیک تیرها می­باشد. نموداری که در قسمت پایین قاب­ها نشان داده شده، نمودار ظرفیت کل قاب یا نمودار ظرفیت طبقه­ای است که قبل از کل قاب دچار زوال شده است. در قاب­هایی که زوال آن­ها ناشی از زوال یک مفصل پلاستیک یا کل قاب بوده است نمودار ظرفیت قاب و در قاب­هایی که زوال آن­ها ناشی از زوال یک طبقه بوده است نمودار ظرفیت طبقه مذکور ارائه شده است. لازم به توضیح است که در نمودار ظرفیت طبقه، محور افقی جابجایی نسبی طبقه می­باشد به عبارتی اختلاف جابجایی تراز بالای طبقه از تراز پایین آن به عنوان جابجایی طبقه در نظر گرفته شده است.
در شکل ۴-۱ مود زوال به صورت زوال مفصل پلاستیک بوده است. مشاهده می­ شود که افت مقاومت خاصی در نمودار ظرفیت قاب رخ نداده ولی مفصل پلاستیک موجود در پایه یکی از ستون­های طبقه اول دچار زوال شده است و مقدار شاخص آسیب آن برابر با ۱ می­باشد.

شکل ۴- ۱ مشخصات قاب، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و مقادیر شاخص آسیب مربوطه در لحظه زوال و منحنی ظرفیت قاب (حالت زوال: زوال مفصل پلاستیک)
در شکل ۴-۲ طبقه دوم قبل از سایر طبقات و نیز قبل از مفصل­های پلاستیک دچار زوال شده و ۱۵ درصد افت مقاومت داشته است. بیشینه شاخص آسیب مقاطع مربوط به پایه ستون سمت راست در طبقه اول بوده و برابر با ۸/۰ می­باشد.

شکل ۴- ۲ مشخصات قاب، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و مقادیر شاخص آسیب مربوطه در لحظه زوال و منحنی ظرفیت قاب (حالت زوال: زوال طبقه)
شکل ۴-۳ نمونه ­ای از قاب­های با مود زوال کل قاب می­باشد. افت مقاومت ۱۵ درصدی در منحنی ظرفیت آن کاملاً واضح بوده و مقدار بیشینه شاخص آسیب مقاطع در لحظه زوال قاب برابر با ۹۴/۰ است که این مقدار در مفصل پلاستیک موجود در پایه یکی از ستون­های طبقه اول اتفاق افتاده که در شکل ۴-۳ مشخص شده است.

شکل ۴- ۳ مشخصات قاب، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و مقادیر شاخص آسیب مربوطه در لحظه زوال و منحنی ظرفیت قاب (حالت زوال: زوال قاب)
قاب شکل ۴-۴ دارای مود زوال ترکیبی طبقه و مفصل پلاستیک می­باشد. همان­طور که در نمودار مشهود است ظرفیت طبقه دوم به اندازه ۱۵ درصد افت داشته و در این لحظه مقدار بیشینه شاخص آسیب مقاطع برابر با ۹۶/۰ بوده که محل آن در شکل ۴-۴ با علامت دایره نشان داده شده است.

شکل ۴- ۴ مشخصات قاب، نحوه توزیع مفاصل پلاستیک و مقادیر شاخص آسیب مربوطه در لحظه زوال و منحنی ظرفیت قاب (حالت زوال: زوال ترکیبی طبقه و مفصل پلاستیک)
شکل ۴-۵ نمونه ­ای از قاب­های با مود زوال ترکیبی قاب و مفصل پلاستیک می­باشد. در لحظه زوال قاب یعنی زمانی که منحنی ظرفیت آن به اندازه ۱۵ درصد افت داشته است مقدار بیشینه شاخص آسیب مقاطع برابر با ۹۵/۰ بوده است. این مقدار در پایه ستون سمت راست طبقه اول اتفاق افتاده که در شکل ۴-۵ نیز با علامت دایره مشخص شده است.