بررسی رفتار لرزه ای اتصالات مهاربندی بر اساس فاصله آزاد

Abstract

امروزه یکی از سیستم‌های متداول برای مقابله با نیروهای جانبی (زلزله و باد) استفاده از سیستم قاب‌های مهاربندی ویژه (SCBF) می‌باشد. کمانش خارج از صفحه مهاربند در فشار باعث تغییر شکل‌های غیر الاستیک زیادی در ورق اتصال (گاست پلیت) می‌گردد. آیین نامه‌های لرزه‌ای موجود به منظور تأمین ظرفیت تغییر شکل‌های غیر الاستیک در ورق‌های اتصال، پیشنهاد به رعایت فاصله آزاد خطی داده‌اند. اخیراً تحقیقاتی به منظور بهبود رفتار لرزه‌ای اتصالات قاب‌های مهاربندی انجام شده است که نشان می‌دهد، استفاده از یک الگوی فاصله‌ آزاد بیضوی شکل نتایج بهتری نسبت به الگوی فاصله آزاد خطی دارد. در تحقیق حاضر با استفاده از روش اجزا محدود، یک قاب یک دهانه و یک طبقه تحت بار چرخه‌ای و با در نظر گرفتن اثرات غیر خطی مادی و هندسی مدل‌سازی و صحت‌سنجی شده است. پارامتر‌های مورد بررسی شامل تأثیر الگوی فاصله آزاد (خطی، بیضوی و عدم رعایت فاصله آزاد) در زوایای مختلف و فاصله آزاد در الگوی بیضوی شکل می‌باشد. نتایج حاصل از بررسی منحنی هیسترزیس نمونه‌ها، مقامت فشاری و کششی و همچنین تنش و کرنش به وجود آمده در مدل‌ها نشان داد که تأثیر فاصله آزاد در مقاومت قاب مهاربندی شده چندان زیاد نبوده و بین 86/2 درصد تا 5/13 متغیر می‌باشد. شکل‌پذیری اتصال نیز در حالت عدم رعایت فاصله آزاد در زوایای 30 تا 60 درجه، موجب کاهش 30 تا 60 درصدی آن نسبت به فاصله آزاد بیضوی‌گون می‌شود. همچنین در حالت استفاده از منحنی آزاد بیضی‌گون فاصله 8 برابر ضخامت ورق بعنوان فاصله بهینه بدست آمده است.