![به حداقل رسانی نیروهای ناشی از اصطکاک و اعوجاج هسته در مهاربند های کمانش ناپذیر](../prod-images/566449.jpg)
محل انتشار: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران تبریز
تعداد صفحات: 6
نوع فایل : pdf
به حداقل رسانی نیروهای ناشی از اصطکاک و اعوجاج هسته در مهاربند های کمانش ناپذیر
محل انتشار: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران تبریز
تعداد صفحات: 6
نوع فایل : pdf
1-1- مقدمه:
سختی و شکلپذیری دو موضوع اساسی در طراحی ساختمانها در برابر زلزلهاند. ایجاد سختی و مقاومت به منظور کنترل تغییرمکان جانبی و ایجاد شکل پذیری برای افزایش قابلیت جذب انرژی و تحمل تغییرشکلهای خمیری اهمیت دارند. در طراحی ساختمانهای فولادی مقاوم در برابر زلزله، استفاده از سیستمهای قابهای مقاوم خمشی MRF ، قابهای با مهاربند همگرا CBF و قابهای با مهاربند واگرا EBF رایج است.
قابهای مقاوم خمشی MRF ، شامل ستونها و تیرهایی است که توسط اتصالات خمشی به یکدیگر متصل شدهاند. سختی جانبی این قابها به سختی خمشی ستونها، تیرها و اتصالات در صفحه خمش بستگی دارد. در طراحی این قابها فلسفه تیر ضعیف و ستون قوی حاکم است. این امر ایجاب میکند که تیرها زودتر از ستونها تسلیم شوند و با شکل پذیری مناسب خود، انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند و اتصالات دربارهای حدی با شکل پذیری غیرارتجاعی مناسب خود، قابلیت تحمل تغییر شکلهای خمیری را بالا ببرند.این قابها دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی جانبی کمتری هستند(شکل1-1 ).
شکل 1 – 1 – قابهای مقاوم خمشی [1]
قابها با مهاربند همگرا CBF ، در برابر زلزله از نظر سختی، مقاومت و کنترل تغییرمکانهای جانبی در محدوده خطی دارای رفتار بسیار مناسبیاند، ولی در محدوده غیرارتجاعی به علت سختی جانبی مهاربندها، قابلیت جذب انرژی کمتری دارند و در نتیجه دارای شکل پذیری کمتریاند. قابهای با مهاربند همگرا شکلهای مختلفی دارند که در آئین نامه 2800 ایران برخی از آنها معرفی شده است. در این قابها برش وارده در ابتدا توسط اعضای قطری جذب شده و سپس مستقیماً به نیروی فشاری و کششی تبدیل شده و به سیستم قائم انتقال مییابند (شکل 1-2 ) .
شکل 1-2 - قاب با مهار بند هم محور [1]
در قابهای با مهاربند واگرا EBF ، عضو قطری بصورت برون محور به تیر کف متصل میگردد. در محل اتصال تیر و ستون و مهاربند مقداری خروج از مرکزیت ایجاد میشود به نحوی که تیر رابط توانایی تحمل تغییر شکلهای بزرگ را داشته باشد و همانند فیوز شکل پذیر عمل کنند (شکل 1-3 ).
شکل 1-3 - نمونههایی از قابهای خارج از مرکز [2]
لذا یکی از اهداف اصلی در طراحی این قابها در برابر زلزله، جلوگیری از کمانش مهار بندها از طریق بوجود آمدن مفاصل پلاستیک برشی و خمشی در تیرهای رابط میباشد. قابهای با مهاربند واگرا از قابلیت هر دوی قابهای مقاوم خمشی و قابهای با مهاربند همگرا بهره گرفتهاند و بنابراین سختی و شکل پذیری مناسب را به صورت توام تامین میکنند. تعیین صحیح طول تیرهای رابط و طراحی مناسب آنها بسیار حائز اهمیتاند. اگرچه قابهای EBF دارای رفتار بسیار مناسبتریاند، ولی با تسلیم تیر رابط در اثر بارهای زلزله، خسارات جدی به کف وارد خواهد شد و چون این عضو به عنوان یک عضو اصلی سازهای محسوب میشود، ترمیم سازه نیز مشکل خواهد بود. این موضوع و گسترش مفاصل پلاستیک به تیرها و سپس به ستونها در قابهای EBF ، تمایل به یافتن سیستمهای جدید مقاوم در برابر زلزله با رفتار مناسبتر از لحاظ شکل پذیری و سختی جانبی را افزایش میدهد. در این راستا تلاشهای صورت گرفته ، منجر به پیشنهاد سیستمی به نام مهاربند زانویی KBF شده است [ 3 ] ( شکل1-4 ) .
امروزه استفاده از بادبند فلزی، برای مقاومسازی قابهای خمشی بتنآرمه، به دلیل مزایای اقتصادی و اجرائی، این روش مورد توجه قرار گرفته است. ضریب رفتار از پارامترهای مهم در طراحی لرزهای سازهها میباشد. فلسفه کاربرد این ضریب در آییننامههای طراحی لرزهای سازهها، احتساب اتلاف انرژی لرزهای سازهها از طریق تغییرشکلهای غیرالاستیک میباشد. در این مقاله، مقدار ضریب رفتار برای سازههای قاب خمشی بتنآرمه متداول یک طبقه که تحت اثر بارهای ثقلی طرح شده، و با مهاربند فلزی نوع واگرا (EBF) مقاوم شدهاند، محاسبه گردیده است. این مقادیر از آنالیز استاتیکی غیرخطی فزاینده (PUSHOVER) قابها با استفاده از نرمافزارANSYS محاسبه شده .
امروزه روش رایج طراحی لرزه ای سازه ها در آیین نامه ها براساس روش استاتیکی معادل و تعیین برش پایه طراحی با استفاده از طیف خطی می باشد. دراین روش برای تعیین برش پایه طراحی ازضریبی به نام اصلاح پاسخ یاضریب رفتار استفاده می شود تا بتوان به کمک آن رفتار غیرخطی سازه رادر نظر گرفت. این ضریب دارای پیچیدگی های خاص بوده و به عوامل مختلفی بستگی دارد. هدف این مقاله ارائه اطلاعات مفید در مورد ضریب رفتار سازه ها از تعریف تا چگونگی تعیین آن برای سازه های فولادی بامهاربند هممحور از طریق تحلیل پوش آوراست. موضوعات کلی که دراین مقاله به آن اشاره شده است عبارتند از: معرفی ضریب رفتار، عوامل موثر بر آن و روش محاسبه ضریب رفتار برای سازه فولادی با مهاربند هم محور. استفاده از اطلاعات این مقاله به مهندسین کمک می کند تا با درک بهتر، این ضریب را در طراحی سازه ها استفاده کرده و با اطلاعات کاملتری نسبت به تعیین دقیق مقدار ضریب رفتار سازه ها اقدام نمایند.
سال انتشار: 1394
تعداد صفحات: 8
فرمت فایل: pdf
میراگر جاری شونده مرکزی، نوعی سیستم مهاربندی است که از یک قاب صلب در محل تقاطع مهاربندهای ضربدری تشکیل یافته است. قاب مرکزی ذکر شده ممکن است دارای ابعاد متفاوت بوده و در آن از ورق فولادی نیز استفاده شود. این میراگرها در زلزله های شدید جاری شده و چرخه های هیسترزیس چاق و پهنی ایجاد می کنند که دارای استهلاک انرژی بالایی است. نکته قابل اشاره در این نوع سیستم مهاربندی، جدا شدن بادبند فشاری از قاب میانی است. جذب انرژی در این سیستم با استفاده از جاری شدن و رفتار غیر الاستیک هسته میانی رخ می دهد. در این مقاله تاثیری که استفاده از ورق بر روی رفتار لرزه ای مهاربند جاری شونده مرکزی می گذارد، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیقات انجام گرفته بر روی این سیستم مهاربندی نشان می دهد که اگرچه سیستم مذکور در مقایسه با سایر سیستم های مهاربندی دارای مزایای منحصر به فردی می باشد، لیکن محدود نمودن جذب انرژی در داخل هسته مرکزی، سبب می شود تا سیستم نتواند به بالاترین میزان جذب انرژی ممکنه دست پیدا نماید. به همین دلیل و برای رسیدن به حداکثر شکل پذیری، مهاربندهای متصل کننده قاب میانی به قاب اصلی نیز میبایست در جذب انرژی مشارکت نمایند.
سال انتشار: 1394
تعداد صفحات: 14
فرمت فایل: pdf