بررسی اثر سوراخ در هسته بر رفتار لرزه ای مهاربند کمانش تاب

مهاربند کمانش تاب یک نوع سیستم نوین سازه ای است که در سال های اخیر در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار گرفته است. جلوگیری از کمانش مهاربند، باعث ایجاد منحنی هیسترزیس پایدار و مقدار بالای شکل پذیری در این نوع سیستم سازه ای شده است. هسته فولادی در مهاربند کمانش تاب نقش فیوز را ایفا می کند، بنابراین تسلیم سریع تر آن منجر به کاهش نیاز در اعضای مجاور می گردد. از طرفی در این نوع سیستم سازه ای، اجزای مجاور مهاربند با فرض رسیدن تمام مهاربندها به ظرفیت فشاری یا کششی خود طراحی می شوند، بنابراین وجود ظرفیت های بالا در مهاربند منجر به افزایش ابعاد مقاطع اعضای مجاور مهاربند می گردد. به دلایل مذکور سعی می شود برای هسته فولادی از مصالح با تنش تسلیم پایین استفاده شود. در این مقاله با توجه به عدم دسترسی آسان به مصالح با تنش تسلیم پایین، به عنوان یک راهکار جایگزین از سوراخ کردن هسته به منظورکاهش ظرفیت مهاربند استفاده شده و الگوهای مختلفی از فواصل سوراخ در هسته مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی مدل ها از تحلیل غیرخطی دینامیکی در نرم افزار آباکوس استفاده شده است. برای اطمینان از مدل سازی در آباکوس، ابتدا یک مدل مهاربند کمانش تاب )با هسته مدفون در بتن( در این نرم افزار مدل سازی شده و نتایج آن با نمونه آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. پاسخ های تحلیل حاکی از انطباق خوب نتایج مدل سازی و آزمایشگاهی است. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد تعبیه سوراخ در هسته، هم زمان با کاهش سختی مهاربند منجر به افت مقاومت بیشتری در آن و درنتیجه کاهش سطح نیاز نیرویی برای ستون های مجاور می شود. منحنی هیسترزیس مهاربند با هسته پیشنهادی همچنان پایدار است و گویای شکل پذیری قابل توجه مهاربند است.

Keywords:

مهاربند کمانش تاب , تحلیل غیرخطی , افت مقاومت , منحنی هیسترزیس , شکل پذیری