طراحی سازه به منظور مقاوم ماندن در برابر زلزله یکی از مباحث مهم سازه ای است. با در نظر گرفتن پیشرفت های دانش لرزه ای و پاسخ سازه و دسترسی به انواع فناوری، توجه طراحان به این موضوع بیشتر از قبل شده است. در آیین نامه های مختلف لرزه ای سعی بر آن است که خسارت در سازه ها کنترل شود، تا نسبت به عملکرد لرزه ای سازه ها اطمینان بیشتری حاصل شود.
کاهش نیاز لرزه ای قاب های فولادی بلند مرتبه
معمولاً نیاز لرزه ای به پارامترهای پاسخی اطلاق می شود که برای تصمیم گیری در مورد طرح بررسی فنی مفیدند مثل رانش سقف ها، رانش طبقات ساختمان، یا تغییر شکل های محلی مانند چرخش مفصل پلاستیک.در واقع اساس طراحی بر اساس عملکرد شناسایی و تخمین پارامترهای نیاز طراحی برای سطوح عملکرد مورد نظر است. با توجه به زلزله های اتفاق افتاده در سراسر دنیا و نمایان شدن ضعف طراحی لرزه ای بر اساس نیرو، رو ش های جدید برای ارزیابی نیازهای لرزه ای از قبیل روش تغییر مکان، روش انرژی و همچنین روش طراحی بر اساس عملکرد در حال گسترش است.
دستورالعمل FEMA جهت کنترل خسارت در سازه های فولادی مقادیر تغییر مکان نسبی سازه ها را محدود نموده است و عنوان می کند که فراتر رفتن از این مقادیر قابل قبول موجب نقص هدف عملکرد می شود که باید با یک احتمال لرزه ای مشخص به آن دست یافت. تعیین عملکرد گام مهمی به سوی مهندسی زلزله با اس اس عملکرد است و انگیزه عمده ای برای ارزیابی دقیق نیازهای لرزه ای است.
از طرفی پارامتر نیاز تغییر شکل تجمعی معیاری را برای میزان خسارت ارائه کرده و می تواند تصویر متفاوتی را از پاسخ سازه نسبت به پاسخ های حاصل از حداکثر نیازهای تغییر شکل ارائه نماید. امروزه مهم ترین هدف در طراحی سازه ها، کنترل نیاز لرزه ای سازه در برابر نیروهای جانبی در سطح کلی و در سطح موضعی است.دستورالعمل های FEMA273 حداکثر نیازهای تغییر شکل را به سطوح عملکرد مرتبط می سازد در صورتی که چنین ضوابطی در مورد نیازهای تغییر شکل تجمعی موضعی اعضا وجود ندارد. رفتار هر سیستم سازه ای در هنگام زلزله تا حد زیادی توسط ظرفیت استهلاک انرژی آن تعیین می شود و این رفتار شکل پذیر به نوبه خود می تواند به وسیله شکست های موضعی ناگهان و ناپایداری های دینامیکی تحت تأثیر قرار گیرد.
در هر حال با توجه به تجربه معیارهای طراحی، عموماً بر اساس رو ش های استاتیکی و یا دینامیکی خطی به دست می آیند و پارامترهای کنترل کننده به جای شکل پذیری مورد نیاز، همان نیروهای جانبی و تغییر مکان ها هستند.تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان می دهد که با تغییر تراز مهاربند در ارتفاع سازه ( از ضربدری به هفتی) رفتار لرزه ای سازه در شاخص های بیشینه نیاز تغییر مکان نسبی میان طبقه ای max story drift angle demand و بیشینه نیاز دوران موضعی max local rotation demand بهبود یافته و از توزیع مناسبتری در ارتفاع سازه پیروی نموده است بنحوی که: