ارزیابی الگوی قرارگیری مهاربندهای زانویی بر پاسخ سازه فولادی

در ساختمان ها برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی از سیستم های مقاوم جانبی استفاده می شود. این سیستم ها به 4 دسته تقسیم می شوند که عبارتند از: الف) قاب های صلب باز ب) قاب های دیواری ج) دیوارهای برشی د) قاب های مهاربندی شده. مهاربندهای عمودی وظیفه انتقال نیروهای جانبی از دیافراگم بالایی به دیافراگم پائینی یا شالوده ها را بر عهده دارد و از این جهت در کارکرد کلی مشابه دیوارهای برشی هستند. مهاربند زانویی (knee bracing frame) یک سیستم استهلاک انرژی در قاب های فولادی است که ترکیبی از شکل پذیری و سختی جانبی بسیار خوب را فراهم می آورد. این سیستم دارای سختی مناسبی بوده و تحت زمین لرزه های شدید جذب انرژی را در طی تسلیم خمشی المان زانویی تامین می کند. سختی جانبی نیز توسط مهاربند قطری با حداقل یک المان زانویی متصل در انتهای آن به دست می آید. در یک زلزله شدید، عضو زانویی به عنوان یک فیوز سازه ای قاب زودتر از اعضای دیگر به حد تسلیم می رسد، طوریکه هیچ آسیب و خسارتی به اعضای سازه ای اصلی وارد نمی شود و اصلاح و ترمیم سازه نیز آسان و اقتصادی خواهد بود. در این تحقیق رفتار قاب با مهاربند زانویی (kbf) و تأثیر الگوی قرارگیری مهاربندهای زانویی بر روی رفتار سیستم مهاربند زانویی در حالات مختلف با تحلیل استاتیکی غیر خطی بررسی شده است. به این منظور ابتدا از بین آزمایش های معتبر انجام گرفته در مراکز تحقیقاتی دنیا یکی انتخاب و در نرم افزار abaqus مدلسازی گردید. سپس با مقایسه منحنی بار تغییرمکان، صحت سنجی مدل سازی انجام گرفته در نرم افزار انجام گردید، هم چنین پارامترهای موثر بر رفتار مهاربند زانویی به تنهایی پرداخته شده و در نرم افزار sap 2000 تاثیر این نوع مهاربندها در تعداد طبقات بالا و دهانه های متفاوت بررسی گردید.