بررسی رفتار چرخهای تیرهای فلزی با مقطع دوبل کاهش یافته با استفاده از نرم افزار آباکوس

هنگامی که مفاصل پلاستیک به جای ستون ها در تیرها تشکیل شوند، قاب های سازهای قادر به اتلاف انرژی لرزه ای بیشتری می باشند. این مکانیسم مقاومت لرزه ای کلی قاب را افزایش داده و از وقوع مکانیسم طبقه نرم در قاب های چند طبقه جلوگیری می کند. از مهم ترین اهمیت و ضرورت این تحقیق در استفاده از مقاطع کاهش یافته تیر می توان به آن اشاره کرد که با طراحی این مقاطع ضمن اینکه سازه را شکل پذیرتر و ظرفیت اتلاف انرژی آن را بالاتر می بریم، از ایجاد مفصل پلاستیک در ستون نیز جلوگیری می کنیم که خود این امر باعث به حداقل رساندن خسارات ناشی از زلزله شده و امکان ترمیم و تقویت بخش آسیب دیده پس از زلزله را نیز برای ما امکان پذیر می کند. در این تحقیق بعد از صحت سنجی نتایج عددی با نرم افزار آباکوس و اطمینان از درستی نتایج به مدل سازی ۱۲ نمونه عددی تیر فولادی با مقطع دوبل کاهش یافته با نرم افزار آباکوس پرداخته شده که متغیرهای در نظر گرفته شده شامل ارتفاع، تیر فاصله بین مقطع دوبل کاهش یافته و مقدار عمق برش مقطع کاهش یافته می باشد. نتایج بدست آمده نشان دادند که از نظر عددی نمونه با ارتفاع تیر ۸۰ سانتیمتر و با فاصله مقطع کاهش یافته ۲۰ سانتیمتری نسبت به نمونه با ارتفاع تیر ۶۰ و ۷۰ سانتیمتر به ترتیب ۳۱/۹۶ درصد و ۱۶/۹۵ درصد دارای جذب انرژی بیشتری بوده و با افزایش ارتفاع تیر نسبت لنگر به لنگر پلاستیک افزایش یافته و قابلیت پلاستیک شدن تیر در لنگرهای بالاتری رخ داده و به طور متوسط در نمونه هایی با مقطع کاهش یافته با فاصله ۱۰ سانتیمتر نسبت به فاصله ۲۰ سانتیمتر در حدود ۲/۹۴ درصد نسبت لنگر افزایش یافته است. در اغلب نمونه ها تغییر شکل های غیر قابل بازگشت (کرنش پلاستیک) در محل مقطع کاهش یافته و خارج از محل اتصال ایجاد شده اند. بیشترین مقدار نیز در محل کاهش یافته و در دو بال بالا و پایین تیر ایجاد شده است. همچنین نتایج نشان دادند که مقدار عمق برش رابطه مستقیمی در جذب انرژی و مستهلک کردن انرژی دارد؛ هر چقدر عمق برش افزایش یابد مقدار جذب انرژی کاهش شدیدی خواهد یافت.

کلیدواژه ها:

جذب انرژی ، ظرفیت باربری ، کرنش پلاستیک ، تنش تسلیم ، لنگر پلاستیک