تعیین نسبت بهینه نیاز به ظرفیت در المان های زانویی مهاربند شورون به منظور طراحی آنها

تحقیق حاضر باهدف تعیین نسبت بهینه نیاز به ظرفیت در المان های زانویی در سیستم مهاربندی جانبی به نام مهاربند زانویی شورون در نظر گرفته شده است. در این سیستم (به طورمعمول به صورت همگرا) مهاربندها با عضوی واسطه، معروف به عضو زانویی به تیر و ستون متصل می شوند. ایده کلی آن است که طراحی به گونه ای انجام پذیرد تا در زلزله-های شدید فقط عضو زانویی تسلیم شود و بقیه اعضا در حالت ارتجاعی باقی بمانند و یا تعداد مفاصل پلاستیک در تیرها و ستون ها و همچنین کمانش بادبندها کاهش قابل توجهی یابد. در این تحقیق دو مدل المان زانویی با حالت خمشی و برشی و با تعداد طبقات 2، 6 و 10 طبقه و دوحالت 2 دهانه و 4 دهانه در نظر گرفته شده است. در حالت خمشی از مقطع BOX و حالت برشی از مقطع IPE استفاده شده است. پس از طراحی اولیه قاب ها توسط نرم افزار SAP ابتدا نسبت نیاز به ظرفیت در المان های زانویی برداشت شده و قابها تحت آنالیز استاتیکی غیر خطی(پوش اور) قرار گرفته اند و دوباره همین قاب ها با المان های ضعیف تر که در آن ها نسبت نیاز به ظرفیت در المان های زانویی به بیش از 1 اجازه داده شده است طراحی مجدد شده و مجدد تحت آنالیز استاتیکی غیر خطی قرار گرفته است. در این تحقیق نوع رفتار سازه و روند تشکیل مفاصل پلاستیک را در قاب هایی که با حالت طراحی که نسبت نیاز به ظرفیت در المان های زانویی کوچکتر از یک و حالتی که نسبت نیاز به ظرفیت در المان های زانویی بزرگتر ازیک است مورد بررسی قرار دادیم. توالی تسلیم المان ها در تجزیه و تحلیل غیر خطی استاتیکی مطابق با آنچه انتظار می رفت است. المان های زانویی قبل از کمانش مهاربند ها در هر طبقه در تمام مدل های مورد بررسی تسلیم شد. از این رو، می توان حدس زد که طراحی المان های زانویی با توجه به 120 تا 140 درصد از ظرفیت الاستیک آنها یک استراتژی مناسب برای اطمینان از این که المان های زانویی اولین المان هایی هستند که به سازه به اتلاف انرژی جذب شده از طریق تشکیل مفاصل پلاستیکی کمک می کند است.

Keywords:

مهاربند شورون , مهاربند زانویی شورون , المان زانویی , تحلیل استاتیکی غیرخطی , نسبت بهینه نیاز به ظرفیت