مقایسه چیدمان مختلف مهاربندهای همگرا و واگرا در کاهش خرابی پیشرونده در قابهای خمشی

خرابی پیشرونده به عنوان گسترش یک شکست محلی اولیه از عنصری به عنصر دیگر تعریف می شود که در نهایت منجر به خرابی کل سازه یا بخش بزرگی از آن می شود. حملات تروریستی اخیر نشان داده اند که بیشتر تلفات ناشی از فروریختن ساختمان تا انفجار یا ضربه اولیه است. خرابی پیشرونده احتمال تلفات گسترده را افزایش می دهد. اقدامات احتیاطی را می توان در طراحی سازه ها برای محدود کردن اثرات شکست موضعی و مقاومت در برابر خرابی پیشرونده انجام داد. سازه ها برای بارهای عادی نظیر بار مرده، زنده، باد و زلزله طراحی می شوند. با وجود این بارهای دیگری نیز وجود دارند که احتمال وقوع آنها کم است ولی در صورت وقوع می توانند منجر به خرابی های فاجعه باری شوند. وجود دو عامل برای رخ دادن خرابی پیشرونده در یک سازه نیاز می باشد: اولین عامل یک بارگذاری غیر عادی که بتواند سبب خرابی اولیه در اعضای سازه ای گردد و دومین عامل عدم وجود پیوستگی، شکل پذیری و درجه نامعینی کافی در سازه که سبب پیشروی خرابی اولیه در اعضای سازه های گردد. امروزه مهاربندهای واگرا به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی زلزله به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. برای کنترل پدیده خرابی پیشرونده در سازه ها باید یکی از دو عامل بوجود آورنده خرابی پیشرونده یعنی یک بارگذاری غیر عادی که بتواند سبب خرابی اولیه در اعضای سازه های گردد و دومین عامل عدم وجود پیوستگی، شکل پذیری و درجه نامعینی کافی در سازه که سبب پیشروی خرابی اولیه در اعضای سازه های کنترل شوند. از آنجایی که جلوگیری از خرابی پیشرونده در سازه ها بجهت کاهش تلفات دارای اهمیت زیادی است، در سازه های فولادی با چیدمان مختلف مهاربندهای واگرا و همگرا ممکن است نحوه توزیع بار را بتوان به گونه ای تغییر داد که کمترین خرابی ها را بدنبال داشته باشد. روش های مختلفی برای تحلیل و طراحی ساختمان ها برای مقاومت در برابر خرابی پیشرونده پیشنهاد شده است که در این میان روش مسیر بار جایگزین از مطلوبیت بالایی برخوردار است. روش های تحلیل در روش مسیر بار جایگزین عبارتند از روش استاتیکی خطی، استاتیکی غیر خطی و دینامیکی غیر خطی. سیستم قاب خمشی فولادی و مهاربند از سیستم های متداول باربر جانبی است. در این تحقیق مقاومت این سیستم ها با استفاده از چیدمان های مختلف مهاربندهای همگرا و واگرا در برابر خرابی پیشرونده ثقلی و لرزه ای به ازای حذف ناگهانی عنصر باربر قائم ستون به روش مسیر بار جایگزین استاتیکی غیر خطی مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

خرابی پیشرونده ، حذف ستون ، مهاربند ، EBF ، CBF