۳-۱-۳-۱- سطح عملکرد «خدمت‌رسانی بی‌وقفه
ساختمانی دارای سطح عملکرد «خدمت‌رسانی بی‌وقفه» است که اجزای سازه‌ای آن دارای سطح عملکرد ۱ (قابلیت استفاده بی‌وقفه) و اجزای غیرسازه‌ای آن دارای سطح عملکرد A (خدمت‌رسانی بی‌وقفه) باشند. در مجموع می‌توان گفت در سطح عملکرد A-1 خسارت کلی ساختمان بسیار کم است.
سطح عملکرد ۱ در اجزای سازه‌ای (S-1) و سطح عملکرد A در اجزای غیرسازه‌ای (N-A) بطور کامل در زیر توضیح داده شده است[۲۷].
۳-۱-۳-۱-۱- سطح عملکرد ۱ برای اجزای سازه‌ای- قابلیت استفاده بی‌قفه (S-1)

سطح عملکرد قابلیت استفاده بی‌وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌شود که پیش‌بینی شود بر اثر وقوع زلزله مقاومت و سختی اجزای سازه تغییر قابل توجهی پیدا نکند و استفاده بی‌وقفه از آن ممکن باشد. بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت اعضا تقریباً تغییری نمی‌کند و تغییر شکل ماندگار و ترک‌خوردگی در اعضا ایجاد نمی‌شود [۲۷].
۳-۱-۳-۱-۲- سطح عملکرد A برای اجزای غیرسازه‌ای- خدمت‌رسانی بی‌وقفه (N-A)
سطح عملکرد خدمت‌رسانی بی‌وقفه به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش‌بینی شود اجزای غیرسازه‌ای بر اثر زلزله دچار خرابی بسیار جزئی شوند، به‌گونه‌ای که خدمت‌رسانی ساختمان پیوسته انجام‌شود. بنابراین در اعضای غیرسازه‌ای تمام سیستم‌های لازم برای عملکرد ساختمان فعال باقی می‌مانند و دیوارهای داخلی و نما و سقف‌ها ترک نمی‌خورند. خرابی‌های ناچیز ایجاد می‌شود و سیستم تأسیسات و برق‌رسانی فعال باقی می‌مانند[۲۷].
۳-۱-۳-۲- سطح عملکرد «قابلیت استفاده بی‌وقفه»
ساختمانی دارای سطح عملکرد «قابلیت استفاده بی‌وقفه» است که اجزای سازه‌ای آن دارای سطح عملکرد ۱ (قابلیت استفاده بی‌وقفه) و اجزای غیرسازه‌ای آن دارای سطح عملکرد B (قابلیت استفاده بی‌وقفه) باشند. در مجموع می‌توان گفت در سطح عملکرد B-1 خسارت کلی ساختمان کم است.
سطح عملکرد ۱ در اجزای سازه‌ای (S-1) و سطح عملکرد B در اجزای غیرسازه‌ای (N-B) بطور کامل در زیر توضیح داده شده است[۲۷].
۳-۱-۳-۳- سطح عملکرد «ایمنی جانی»
ساختمانی دارای سطح عملکرد «ایمنی جانی» است که اجزای سازه‌ای آن دارای سطح عملکرد ۳ (ایمنی جانی) و اجزای غیرسازه‌ای آن دارای سطح عملکرد C (ایمنی جانی) باشند. در مجموع می‌توان گفت در سطح عملکرد C-3 خسارت کلی ساختمان متوسط است. سطح عملکرد ۳ در اجزای سازه‌ای (S-3) و سطح عملکرد C در اجزای غیرسازه‌ای (N-C) بطور کامل در زیر توضیح داده شده است[۲۷].
۳-۱-۳-۳-۱- سطح عملکرد ۳ برای اجزای سازه‌ای – ایمنی جانی (S-3)
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش‌بینی شود بر اثر وقوع زلزله خرابی در سازه ایجاد شود، اما خرابی‌ها به اندازه‌ای نباشد که منجر به خسارت جانی گردد. بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت باقی‌مانده در تمام طبقات وجود خواهد داشت. سیستم باربر ثقلی عمل می‌کند و گسیختگی‌ دیوارها در خارج از صفحه آن‌ ها رخ نمی‌دهد. همچنین تغییر شکل‌های ماندگار در سازه بوجود خواهد آمد [۲۷].
۳-۱-۳-۳-۲- سطح عملکرد C برای اجزای غیرسازه‌ای- ایمنی جانی (N-C)
سطح عملکرد ایمنی جانی به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیشبینی شود اجزای غیرسازه‌ای بر اثر زلزله خطر جدی برای جان ساکنان بوجود نیاورد. بنابراین در اعضای غیرسازه‌ای از خطرات فروریزش اشیاء جلوگیری می‌شود، اما بسیاری از تأسیسات ساختمان و عناصر معماری صدمه خواهند دید [۲۷].
۳-۱-۳-۴- سطح عملکرد «آستانه فروریزش»
ساختمانی دارای سطح عملکرد «آستانه فروریزش» است که اجزای سازه‌ای آن دارای سطح عملکرد ۵ (آستانه فروریزش) باشند. در این حالت محدودیتی برای سطح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای وجودندارد (سطح عملکرد لحاظ‌نشده E). درمجموع می‌توان گفت در سطح عملکرد E-5 خسارت کلی ساختمان شدید است. سطح عملکرد ۵ در اجزای سازه‌ای (S-5) و سطح عملکرد E در اجزای غیرسازه‌ای (N-E) بطور کامل در زیر توضیح داده شده است[۲۷].
۳-۱-۳-۴-۱- سطح عملکرد ۵ برای اجزای سازه‌ای- آستانه فروریزش (S-5)
سطح عملکرد آستانه فروریزش به سطح عملکردی اطلاق می‌گردد که پیش بینی شود بر اثر وقوع زلزله خرابی گسترده در سازه ایجادگردد، اما ساختمان فرونریزد و تلفات جانی به حداقل برسد. بنابراین در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت باقی‌مانده ناچیز است، ولی ستون‌ها و دیوارها عمل می‌کنند. هم‌چنین تغییر شکل‌های ماندگار زیاد است و دیوارها و دست‌اندازهای مهارشده گسیخته می‌شوند. با توجه به شرایط به‌وجودآمده ساختمان در آستانه فروریزش است[۲۷].
۳-۱-۳-۴-۲- سطح عملکرد E برای اجزای غیرسازه‌ای- لحاظ‌نشده (N-E)
چنانچه برای عملکرد اجزای غیرسازه‌ای سطح عملکرد خاصی انتخاب نشده باشد، سطح عملکرد اجزای غیرسازه‌ای لحاظ نشده نامیده می‌شود. بنابراین در اعضای غیرسازه‌ای خرابی‌های گسترده ایجاد می‌شود. در شکل (۳-۳) سطوح عملکردی مجموع اجزای سازه‌ای و غیرسازه‌ای از سطوح عملکردی با کمترین خرابی (S1+NA) تا سطوح عملکردی با بیشترین خرابی (S5+NE) بصورت شماتیک نشان داده شده است [۲۷].
۳-۲ –مفاصل پلاستیک
۳-۲-۱- کلیات
لنگر پلاستیک یک عضو برابر مقاومت خمشی مقطع عرضی کاملا تسلیم شده آن عضو است یعنی مفصل پلاستیک هنگامی در یک عضو سازه­ای ایجاد می­ شود که مقطع عرضی کاملا تسلیم شود.
برای اینکه پلاستیسیته شدن در کل مقطع عرضی عضو بوجود آید، مقطع باید کاملا شرایط فشردگی را برآورده کند.در حقیقت ضوابط محدودکننده­ی مربوط به لاغری به همین علت در آیین­ نامه­ های طراحی فولادی وضع شده است.بنابراین در صورت لاغری عضو، پیش از آن­که از تمام ظرفیت عضو استفاده شود عضو دچار کمانش­های محلی و کلی شود،
ظرفیت لنگر پلاستیک^[۷۲] یک مقطع عرضی بستگی به تنش تسلیم مصالح و هندسه­ی مقطع دارد[۲۷].
۳-۲-۲-مدل سازی غیر خطی سازه واختصاص مفاصل پلاستیک
به منظور انجام تحلیل های غیرخطی روی سازه و مدل سازی رفتار غیرخطی آن باید مفاصل پلاستیک را به اعضا با توجه به نوع رفتارشان اختصاص داده و سپس تحلیل های غیرخطی را روی سازه انجام دهیم. اختصاص مفاصل پلاستیک پایه اغلب نرم افزارهای تحلیل غیر خطی از جمله SAP2000 , ETABS تشکیل می دهد. اساس این روش بر اختصاص مفصل پلاستیک در طول المان های الاستیک استوار است. یعنی در مقاطعی از المان که احتمال میرود به مقاومت پلاستیک خود برسند، یک مفصل پلاستیک اختصاص داده میشود .یک مفصل پلاستیک، یا رابطه غیر خطی نیرو- تغییر شکل را برای یک مقطع مشخص (در اعضای تغییرشکل کنترل) یا حد تسلیم اعضا ( در اعضای نیرو کنترل) را تعریف می‌کند.
در ادامه انواع مفصل های پلاستیک که در مدلسازی غیر خطی در این پایان نامه به کار میرود اشاره خواهد شد که عبارتند از:
۱-گروه اول، مفاصل تغییر شکل کنترل هستند که با رابطه نیرو-تغییر شکل تعریف میشوند
۲- گروه دوم، مفاصل نیرو کنترل هستند که بر اساس حداکثر نیروهای کششی و فشاری ویا اندرکنش آن ها با لنگرهای خمشی تعریف میشوند.
مرجع اختصاص مفاصل پلاستیک در این پایان‌نامه، دستورالعمل‌ بهسازی لرزه ای ایران، برمبنای FEMA-356 تدوین شده است[۲۷و۳۳]
۳-۲-۲-۱- گروه اول- مفاصل تغییر شکل کنترل
الف- مفصل خمشی (M) و مفصل خمشی- نیروی محوری (PMM)
تلاش‌های داخلی در تیرها و ستون‌های قاب خمشی به ترتیب خمشی و خمشی- محوری است. از طرفی تغییر شکل‌های پلاستیک در این اعضاء تحت بارهای جانبی زلزله، معمولاً به‌صورت مفصل‌های پلاستیک در ابتدا و انتهای تیرها و ستون‌ها ظاهرمی‌گردد. بنابراین در قاب‌های خمشی لازم است به دو انتهای تیرها مفصل پلاستیکی خمشی(M) و به دو انتهای بالا و پایین ستون‌ها، بایستی مفصل خمشی- محوری(PMM) اختصاص داده شود. رابطه لنگر- دوران یک مفصل پلاستیک خمشی در حالت کلی بصورت شکل(۳-۳)تعریف می‌گردد.

شکل(۳-۳): رابطه لنگر-دوران در مفصل پلاستیک خمشی
در شکل مذکور رابطه لنگر-دوران مفصل پلاستیک خمشی برای لنگر مثبت و منفی، متقارن فرض‌شده‌است. در حالت کلی برای مقاطع خمشی نامتقارن، این رابطه نامتقارن می‌باشد. از نقطه A تا نقطه B لنگر داخلی مقطع به لنگر پلاستیک می‌رسد و در واقع تا نقطه B رابطه لنگر دوران خطی است. در نقطه B متناظر با شکیل مفصل پلاستیک و آغاز دوران پلاستیک در مقطع است. بسته به میزان دوران پلاستیک، عملکرد عضو در یکی از ترازهای IO(استفاده بی‌وقفه)، LS(ایمنی جانبی)، CP(جلوگیری از فروریزش) قرارمی‌گیرد. موقعیت این ترازها در شکل قبل نشان‌ داده ‌شده ‌است. در نقطه C، مقطع به حداکثر مقاومت خمشی خود می‌رسد و بعد از آن ضمن افت مقاومت تغییر شکل‌های پلاستیک تا حداکثر مقدار خود در E توسعه می‌یابد و در این نقطه شکست خمشی در مقطع رخ‌ می‌دهد. رابطه لنگر- دوران مفصل پلاستیک خمشی- نیروی محوری(PMM) مشابه رابطه لنگر-دوران مفصل پلاستیک خمشی(M) می‌باشد، با این تفاوت که این رابطه سازگار با سطح اندر کنش بار محوری و لنگر خمشی می‌باشد[۲۷].
شکل(۳-۴):روند تشکیل مفاصل پلاستیک
ب- اصلاح مفصل اتوماتیک در تیرها، ستون‌ها
نرم افزار Sap2000 مفاصل خمشی و خمشی- نیروی محوری را بطور اتوماتیک اختصاص می‌دهد که باید تمامی مفاصل اتوماتیک می‌بایست یک مرتبه به مقاطع اختصاص می‌یابد و مجدداً اصلاح شوند. اصلاح مفاصل اتوماتیک تیرها، ستون‌ها به ترتیب طبق شرایط جدول(۶-۷)، (۶-۸) دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ایران انجام می‌گیرد. اصلاحات مفاصل شامل موارد زیر می‌باشد:
۱-اصلاح پارامترهای نمودار لنگر- دوران.
۲-اصلاح پارامترهای معیارهای پذیرش(در صورت نیاز به ارزیابی عملکردی[۲۶و۲۸]