مقایسه رفتار لرزه ای قاب های فولادی با مهاربند واگرای تک و دوبل متشکل از تیر پیوند برشی

در طراحی لرزه­ ای سازه­ ها شاخص­ های مهمی مانند سختی، شکل­ پذیری و همچنین قابلیت جذب انرژی بالا، همواره مدنظر طراحان قرار داشته است. مطالعات گسترده­ی محققان نشان داد که این قاب­ های با مهاربندی واگرا شاخصه­ های مدنظر را دارا هستند. در این نوع مهاربندی تیر پیوند به عنوان یک فیوز، میزان شکل­ پذیری و رفتار لرزه­ ای سازه را تحت کنترل خود نگه می ­دارد. فلسفه طراحی این سیستم­ها، محدود کردن تغییرشکل­ غیرالاستیک تنها در تیر پیوند است. در کشور ما کاریرد قاب­ های واگرا متشکل از تیر پیوند برشی میانی و کناری بسیار رایج ­تر از سایر قاب­ های واگرا است. در این تحقیق، در ابتدا یک نمونه قاب آزمایشگاهی توسط نرم افزار المان محدود آباکوس صحت­سنجی شد. در ادامه، عملکرد لرزه ­ای یک نمونه قاب متشکل از تیر پیوند برشی میانی در مقایسه با قاب متشکل از تیر پیوند کناری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که قاب­ مجهز به تیر پیوند میانی از قابلیت جذب انرژی بیشتری در مقایسه با قاب مجهز به تیر پیوند کناری برخوردار است. به طوری که، ظرفیت نهایی و سختی قاب متشکل از تیر پیوند میانی به ترتیب به میزان %۲۴۰ و %۳۰۰ بیشتر از قاب متشکل از تیر پیوند کناری بود. هم­چنین، در قاب مجهز به پیوند کناری، حداکثر مقادیر تنش و کرنش پلاستیک معادل به ترتیب به میزان %۱۴ و %۱۳۱ بیشتر از قاب مجهز به پیوند میانی بود. از سوی دیگر، در قاب مجهز به پیوند کناری، حداکثر مقادیر تنش و کرنش در انتهای عضو پیوند و در مجاورت ستون متمرکز شد. به عبارت دیگر، شاخص بروز خسارت و در نتیجه خرابی در قاب متشکل از پیوند کناری بیشتر از قاب متشکل از پیوند میانی است. بر اساس نتایج بدست آمده در نتیجه مجموع می­ توان گفت که قاب متشکل از تیر پیوند میانی از عملکرد لرزه ­ای مطلوب­ تری در مقایسه با قاب متشکل از تیر پیوند کناری برخوردار است.

کلیدواژه ها:

قاب با مهاربندی واگرا ، تیر پیوند میانی ، تیر پیوند کناری ، روش المان محدود