بررسی اثر افزایش دهانه قاب مهاربندی شده برون محور با پیوندهای قایم دوگانه بر عملکرد آن تحت بارگذاری حوزه دور

سیستم قاب مهاربندی شده با تیر پیوند قایم یکی از سیستم های اتلاف غیر فعال انرژی می باشد که به صورت قایم بین گره دو مهاربند شورون و بال پایینی تیر کف بالا نصب می شود. اغلب از مقاطع بال پهن به عنوان تیر پیوند قایم استفاده می گردد و با جاری شدن جان تیر پیوند قایم، انرژی زلزله مستهلک می گردد. سایر اعضای سازه ای، ارتجاعی باقی می مانند و به همین دلیل این قطعات از فولاد نرم ساخته می شوند. در واقع در این سیستم، منحنی های هیسترزیس بدون هیچ گونه افت مقاومت، پایدار می مانند. این سیستم علاوه بر داشتن سختی قابل توجه، از شکل پذیری بالایی هم برخوردار می باشد. در این سیستم به دلیل شکل پذیری مناسب، تغییر مکان های نسبی طبقات و تغییر مکان حداکثر ساختمان، به راحتی منجر به آسیب دیدگی ساختمان نمی شوند. استفاده از این مزیت مهاربند با تیر پیوند عمودی یا دهنه برشی می تواند کمک شایانی در بهسازی لرزه-ای این بخش از ساختمان ها محسوب شود، به شرط آنکه سازه دارای اسکلت مناسب باشد تا با کمک تیر پیوند قایم تقویت گردد. تیر پیوند قایم، برخلاف تیر پیوند افقی قاب های مهاربندی واگرا، داخل سازه قرار ندارد و لذا به راحتی قابل تعویض است. بنابراین باتوجه به اینکه پس از زلزله سایر عناصر سازه، ارتجاعی باقی مانده اند، تنها با تعویض تیر پیوند قایم می توان کماکان از سازه بهره برداری کرد. در این تحقیق یک نمونه از این نوع مهاربند با تک پیوند قایم در نرم افزار آباکوس مدل سازی گردید. بعد از صحت سنجی نتایج عددی بر اساس نتایج آزمایشگاهی در دسترس، مابقی مدل های مورد نظر با پیوندهای قایم دوگانه ساخته شدند. این قاب ها با افزایش دهنه قاب و فاصله افقی دو پیوند قایم 30 سانتی متر تحت بارگذاری چرخه ای دور سک مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که افزایش دهنه دارای قاب مهاربندی واگرا با پیوند قایم عملکرد مناسب دارد و به منظور رفع محدودیت های معماری می توان مهاربند ها را در دهنه های بزرگ تر اجراء نمود. هم چنین، استفاده از پیوند قایم دوگانه توزیع تنش مناسب تری نسبت به تک پیوند قایم دارد و محل تشکیل اولین مفصل خمیری در قاب خمشی دارای مهاربند با پیوند قایم، در محل پیوند قایم قرار دارد. بعلاوه، مهاربندهای واگرا با پیوند قایم با افزایش دهنه قاب دارای تقارن در عملکرد قاب سازه ای هستند و به همین دلیل عملکرد این نوع سازه ها در برابر بارهای زلزله که ماهیت رفت و برگشتی دارند، بهبود می یابد.

Keywords:

ضریب رفتار , قاب های ساختمانی , مهاربند برون محور , پیوند قایم , کنترل غیرفعال , بهسازی لرزه ای