بررسی تاثیر عملکرد قطعات زانویی در بهبود عملکرد قاب سازه فولادی در حالت مهاربندی قطری در برابر بارهای جانبی

قابهای مهاربندی شده به عنوان سیتم باربر جانبی معمول در برابر زلزله شناخته شده اند. اگر در یک سیستم مهاربندی، طول محدودی از عضو فولادی دارای رفتار غیرارتجاعی شکل پذیر باشد، میتوان رفتار لرزهای کنترل شدهای را برای سازه فراهم نمود. یکی از سیستم هایی که این رفتار را ایجاد میکند، قابهای با مهاربندی زانویی است. در این مقاله با مدلسازی قابهای مهاربندی یک طبقه (قطری و شورن) در نرمافزار ANSYS، رفتار این سازه ها مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از معیارهای سطح منحنی هیسترزیس و ضریب شکل پذیری، عملکرد قابهای مهاربندی زانویی قطری و شورون با یکدیگر مقایسه شده اند که مشخص گردید قاب با مهاربندی زانویی بیشتر، ظرفیت استهلاک انرژی بالاتری دارد. بر اساس نتایج این تحقیق، در دو قاب مشابه با داشتن ارتفاع و دهانه قاب و نیز مقاطع یکسان تیر و ستون، قاب CKBF1 دارای حداکثر تغییر مکان به میزان 25 میلیمتر بوده در حالیکه این مقدار برای قاب DKBF2 به 15 میلیمتر کاهش یافته است. همچنین ضریب شکلپذیری در نمونه CKBF1 نسبت به نمونه DKBF2 به مقدار 60 درصد افزایش یافته است. مقایسه توزیع تنش فون میسز و تنش برشی المان زانویی نشان می دهد که هر چه قاب مورد بررسی از نظر هندسی متقارن تر باشد، استهلاک انرژی در عضو زانویی بهینهتر و با بهره گیری از ظرفیت بیشینه مقطع صورت میگیرد.

کلیدواژه ها:

مهاربندی قطری ، مهاربند شورن ، المان زانویی ، منحنی هیسترزیس ، توزیع تنش ، شکلپذیری