بررسی تاثیر استفاده از مهاربند فولادی، همگرا و واگرا بر ضریب رفتار و نسبت شکل پذیری سازه های بتن آرمه

در این مقاله، به بررسی رفتار هیسترزیس (Hysteresis)سازه های بتن آرمه مقاوم سازی شده با مهاربند فولادی شورون (Chevron) پرداخته شده است. هدف از تحقیق، بررسی تاثیر مهاربند شورون، بر ضریب رفتار و نسبت شکل پذیری سازه های بتن آرمه می باشد. بدین منظور، ابتدا دو سازه ۳ و ۶ طبقه واقع در شهرستان خوی، بر روی خاک تیپ ۳ با سقف تیرچه بلوک به کمک نرم افزار ایتبس (ETABS )مدل سازی، تحلیل و طراحی شد، سپس از هرکدام از این سازه ها، یک از قاب استخراج و در نرم افزار سایزمواستراکچرز (Seismostruct)، مدل سازی و تحت تحلیل پوش آور قرار گرفته، منحنی های ظرفیت آن ها، استخراج گشت. سپس همان قاب ها، با مهاربند اضافه شده شورون به مقطع ۱۰box، تحت تحلیل پوش اور قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که اضافه کردن مهاربند فولادی شورون به قاب بتن آرمه، ضریب رفتار، سختی، انرژی جذب شده و نسبت شکل پذیری این سیستم سازهای را بهبود داده، می تواند بار نهائی سازه را، افزایش دهد , و همچنین افزایش میزان، افزایش ضریب رفتار و نسبت شکل پذیری با افزودن بادبندی شورون به مدل های مختلف، بین ۳۱ تا ۲۰۵ درصد است. همچنین در بخش دوم مقاله به یکی دیگر از روش هایی که در سال های اخیر برای مقاوم سازی لرزه ای قاب های بتن آرمه مورد استفاده قرار می گیرد اشاره گردیده که تقویت سازه با استفاده از مهاربندهای فولادی است که با استفاده از روش تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی، ابتدا نحوه ی تشکیل مفاصل پلاستیک و سطوح عملکرد تامین شده توسط سازه های بتن آرمه تعیین می شود، سپس این سازه ها را با استفاده از مهاربندهای فولادی تقویت شده و سطح عملکرد آنها مجددا تعیین شده و با حالت اول مقایسه می گردد. مدل ها از دو پلان مختلف و در دو حالت ۱۰ و ۱۵ طبقه انتخاب شده اند؛ که علاوه بر بلند بودن، از نوع نامنظم در پلان انتخاب شده اند تا اثر این نامنظمی نیز در نتایج قابل بررسی باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد کاربرد مهاربند فولادی موجب ارتقای قابل توجه سطح عملکرد و ظرفیت لرزه ای سازه شده است. در ادامه مقاوم سازی قاب های بتن آرمه با استفاده از مهاربندهای واگرای کمانش ناپذیر مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و با تغییر فاصله میان هسته و غلاف فولادی، به بررسی تاثیر این پارامتر در رفتار مهاربند و به تبع آن در رفتار سازه پرداخته شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله میان هسته و غلاف فولادی از شکل پذیری هسته ی فولادی مهاربند کمانش ناپذیر کاسته می شود و سازه ی مقاوم سازی شده نیز دچار افت های موضعی در مقاومت می شود که باعث کاهش ۵٪-۲۰٪ جذب انرژی سازه می گردد.

کلیدواژه ها:

مقاوم سازی ، مهاربند فولادی ، قاب خمشی بتنی ، ضریب رفتار ، نسبت شکل پذیری