بررسی عملکرد فیوز در مهاربندهای سازه های فولادی

مقاله بررسی عملکرد فیوز در مهاربندهای سازه های فولادی

یکی از روش های کاهش خسارت ناشی از زلزله در سازه ها، متمرکز ساختن خرابی ها در اعضای از پیش تعیین شده است. این اعضاء به صورت فیوز هایی شکل پذیر در سازه ها به منظور استهلاک انرژی از طریق تغییرشکل های غیر ارتجاعی طراحی می شوند. هم چنین این مولفه ها را می توان به عنوان اعضایی با قابلیت تعویض نیز طراحی کرد، که پس از زلزله قابلیت جایگزینی یا تعمیر را داشته باشد. آشناترین و مرسوم ترین سیستم مهاربندی در سازه ها ی فولادی، مهاربند ضربدری هم مرکز cbf می باشد. که باوجود سختی مناسب از لحاظ شکل پذیری و جذب انرژی، عملکرد عمدتا"ضعیفی دارد. از سوی دیگر قاب های خمشی mrf با وجود شکل پذیری بسیار بالا، از نظر سختی و کنترل تغییر مکان، به هیچ وجه رفتار مناسبی ندارند. سیستم هایی که به هر دو مشکل فوق غلبه می کنند، به دو طیف عمده سیستم مهاربند خارج از مرکز ebf و سیستم مهاربند زانویی kbf، تقسیم می شوند. سیستم ebf علی رغم شکل پذیری بسیار عالی ، سختی نسبتا " مناسب و تسهیلاتی که به لحاظ ایجاد بازشوها در فرم و نمای معماری ایجاد می کند، به دلیل مشکل ترمیم تیر پیوند link، پس از یک زلزله شدید و مشکلات طرح و اجرای خود پیوند، نقطه ضعفهایی هم دارد. اما در سیستم kbf المان و مستهلک کننده انرژی، عضو زانویی است که مانند یک فیوز شکل پذیر عمل می کند و تشکیل مفصل پلاستیک محدود به آن است. عضوی که تعویض آن (جهت بهره برداری مجدد از سازه) پس از یک زلزله شدید، سهل تر و عملی تر خواهد بود. در این مقاله ضمن یک بررسی همه جانبه روی سیستم های مختلف مهاربندی و بیان نقاط ضعف و قوت هر یک توجهی خاص به سیستم مهاربند زانویی و خصوصیات عالی و ممتاز این سیستم، خواهیم داشت.