بررسی رفتار تیر همبند تحت بارگذاری چرخه ای در قاب های فولادی

دیوار برشی کوپله با تیر همبند فولادی به عنوان یکی مناسب ترین سیستم های مقاوم در صنعت ساختمان سازی مطرح است. تیر همبند به عنوان کلیدی ترین المان در ساختار دیواربرشی کوپله مطرح است، لذا شناسایی رفتار و عملکرد این المان موجب افزایش سطح آگاهی در خصوص سیستم مقاوم دیواربرشی کوپل و درنهایت دستیابی به طرحی ایمن و پایدار خواهد شد. لذا در این پژوهش به بررسی رفتار تیر همبند فولادی در دو قاب هشت (نماینده سازه های میان مرتبه) و دوازده طبقه (نماینده سازه های بلند مرتبه) تحت اثر بارگذاری رفت و برگشتی خواهیم پرداخت. به همین منظور، قاب های هشت و دوازده طبقه به ازای چهار طول مختلف از تیر همبند (۵/۱ ،۳،۵/۴و۶ متری) در محیط نرم افزار اپنسیس مدلسازی شده و تحت اعمال بار چرخه ای قرار گرفته اند. پاسخ های بررسی شده در این پژوهش شامل منحنی هیسترزیس نیرو- جابجایی، منحنی هیسترزیس لنگرخمشی-دوران، دوران و شکل پذیری در تیرهای همبند خواهد بود. بر اساس نتایج به دست آمده مشاهده شد، با افزایش ابعاد تیر همبند در هر دو قاب هشت و دوازده طبقه، شاهد افزایش مقاومت برشی (شیب اولیه نمودار پوش هیسترزیس) و استهلاک انرژی (مساحت زیر منحنی) و حداکثر ظرفیت برشی و خمشی مربوط به تیرهای همبند و کاهش میزان دریفت در طبقات مختلف هستیم. همچنین با افزایش ارتفاع قاب، مشاهده می شود به طور متوسط شاهد افزایش ۲۳.۶ درصدی ظرفیت برشی تیر همبند و افزایش ۱۱.۳۱ درصدی حداکثر دریفت ایجاد شده در تیر همبند خواهیم بود. بر اساس سایر نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر مشاهده شد، با افزایش طول تیر همبند، شاهد افزایش دوران ایجاد شده و شکل پذیری در تیر همبند خواهیم بود. همچنین مشاهده شد افزایش ارتفاع قاب، باعث افزایش شکل پذیری تیر همبند شده است. نرخ افزایش شکل پذیری تیر همبند به ازای افزایش ارتفاع ۱۲ متری، ۱۰.۵۷ درصد می باشد.

Keywords:

تیر همبند , دیوار برشی فولادی کوپله , بارگذاری چرخه ای , قاب فولادی