مطالعه آزمایشگاهی فیوز نوین کمانش‌ناپذیر کامپوزیتی برای مهاربندهای هم‌محور تحت بار چرخه‌ای

Abstract

مهاربندهای هم محور از متداول‌ترین عناصر قابل استفاده در تامین مقاومت جانبی سازه می‌باشند که به دلیل سختی زیاد، تغییر مکان جانبی کم، سهولت اجرا و مقرون به صرفه بودن همواره طراحان سازه‌های فولادی را به استفاده از این سیستم ترغیب نموده است. با این وجود از مهمترین معایب این نوع مهاربندها ضعف در شکل‌ّپذیری و کمانش اعضای مهاربند ضمن قرار گرفتن در معرض فشار، پیش از تسلیم شوندگی است. در سه دهه گذشته جهت رفع نقیصه‌های این سیستم پرکاربرد از تمهیداتی در اعضا مانند فیوزهای سازه‌ای استفاده شده است. این مقاله به ارائه یک فیوز نوین کمانش‌ناپذیر کامپوزیتی (CBRF) برای استفاده در اعضای مهاربند می‌پردازد. این فیوز با ابعادی به نسبت کوچک، تکامل یافته مهاربندهای کمانش‌ناپذیر طول کوتاه (RL-BRBs)، یک میراگر هیسترزیس با رفتار و ظرفیت باربری متفاوت در کشش و فشار است. استفاده از اجزای کششی مضاعف در این فیوز توانسته است تا کاهش ظرفیت کششی اعضای مهاربند ناشی از استفاده فیوز‌های معمول سازه‌ای در آن‌ها را مرتفع نماید. در این مطالعه تعدادی از پارامترهای مهم طراحی فیوز پیشنهادی مانند طول و ضخامت هسته مرکزی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه طی یک مطالعه آزمایشگاهی دو نمونه از این قطعه طراحی، ساخته و در آزمایشگاه تحت بارگذاری چرخه‌ای مورد آزمایش قرار گرفته است. در انتها پارامتر‌های تنظیم کننده مقاومت ضمن بررسی ‌ نمودار هیسترزیس نمونه‌ها محاسبه و مقایسه شده است. نتایج حاکی از رفتار شکل‌پذیر فیوز پیشنهادی با کرنش متوسط ۵٪، توام با ظرفیت کششی و استهلاک انرژی مناسب می‌باشد.