بررسی رفتار صفحه اتصال مهاربندهای کمانش تاب قطری، شورون و k دوگانه

مقاله بررسی رفتار صفحه اتصال مهاربندهای کمانش تاب قطری، شورون و k دوگانه

با توجه به اینکه استفاده از قاب های مهاربندی کمان شتاب در سال های اخیر رو به افزایش است، احتیاج به شناخت رفتار این سیستم در برابر زلزله به شدت احساس می شود. در این تحقیق سعی شده است به معرفی رفتار مهاربندهای کمانش تاب به عنوان سیستم های باربر جانبی قابل استفاده در طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله و بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود پرداخته شود این مهاربندها علاوه بر ایجاد سختی مناسب، میراگرهای بسیار خوبی برای انرژی زلزله هستند. مهاربند کمانشتاب نوعی مهاربند برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی دورهای مانند نیروی ناشی از زمینلرزه است. این سازه از یک هسته فولادی باریک که می تواند سطح مقطع مستطیل، مربع یا صلیبی داشته باشد که برای آن روکشی بتنی به منظور محافظت دایمی هسته ی مرکزی و جلوگیری از کمانش در حالتی که تحت فشار محوری قرار دارد و هم چنین ناحیه رابط که از ایجاد فعل و انفعالات نامطلوب میان این دو عضو ممانعت می نماید، تشکیل شده است. شاید بتوان عمده نقایص رفتاری قاب های مهاربندی همگرای متعارف، نتیجه اختلاف بین ظرفیت فشاری و کششی این مهاربندها و زوال در مقاومت و رفتار پس کمانشی این مهاربندها تحت بارگذاری چرخه ای می باشد، از این رو لازم است تا با استفاده از مکانیزم مناسبی از کمانش فشاری مهاربند جلوگیری شود و امکان تسلیم فشاری فولاد فراهم شود. باتوجه به پارامترهای موثر در رابطه زیر بحرانی عضو فشاری افزایش یابد بایستی با تمهیداتی طول آزاد عضو فشاری را تا حد صفر کاهش داد تا بار بحرانی بی نهایت گردد. افزون بر این باید شرایطی را فراهم کرد که عضو فشاری مجبور باشد در مدهای بالاتر از مد اول کمانش کند تا بار بحرانی بی نهایت شود. قاب های مهاربندی شده مورد نظر در این پژوهش که به عنوان قابهای مهاربندی کمانشی شناخته می شوند نسبت به قاب های مهاربندی شده معمولی از مزیت های ویژهای برخوردار هستند. در این پژوهش با استفاده از مدل سازی این نوع از قاب های مهاربندی شده، اثرات ضخامت و زاویه برش صفحات اتصال این نوع مهاربندها در آرایش های قطری، شورون و k دوگانه در قاب های یک طبقه و دو طبقه در نرم افزار آباکوس بررسی و تغییراتی که در رفتار قاب ها از لحاظ مقاومت، سختی وشکل پذیری روی می دهد بررسی گردید. زوایای برش صفحات اتصال در این پژوهش شامل سه زاویه 30، 45 و 60 درجه در ضخامت های 8، 10 و 12 میلی متر تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفت و پس از اتمام تحلیل و استخراج خروجی های مورد نیاز مشخص گردید که هر کدام از این مهاربندها با تغییر در ضخامت صفحه اتصال و زاویه برش رفتار منحصر بفردی از خود نشان می دهند که نتایج بدست آمده می تواند نکات مهمی را در رابطه با طراحی بهینه این بخش بسیار مهم از سیستم باربر جانبی سازهای را نمایان سازد.