ارزیابی ضریب رفتار قاب‌های مهاربندی همگرای ویژه مجهز به فیوز شکل پذیر

Abstract

مهاربندهای همگرای فولادی به دلیل سختی جانبی قابل توجه، مقاومت جانبی بالا، و سهولت اجرا، یکی از پرکاربردترین سیستم‌های سازه‌ای در ساخت سازه‌های اسکلت فولادی می‌باشد. با این وجود، زمانی که این سیستم‌ها تحت زلزله‌های متوسط و شدید قرار می-گیرند مهاربندهای فشاری دچار کمانش می‌شوند. این امر باعث عدم امکان استفاده از تمام ظرفیت این مهاربندها در استهلاک انرژی لرزه‌ای و کاهش شکل پذیری مهاربند می‌شود. در دهه‌های اخیر محققان تحقیقات وسیعی بر روی این سیستم‌ها انجام داده و روش‌های مختلفی را برای افزایش شکل پذیری مهاربندهای همگرای متداول توسعه داده‌اند. عمده روشهایی که برای افزایش شکل پذیری سازه های فولادی مهاربندی مورد استفاده قرار گرفته اند شامل استفاده از مهاربندهای کمانش‌ تاب به جای مهاربند مرسوم و نیز استفاده از فیوزهای سازه‌ای به صورت موضعی و در قسمت‌های خاص از طول مهاربند می‌باشد. در این تحقیق، رفتار لرزه‌ای قابهای فولادی با مهاربند همگرای ویژه که مجهز به فیوز تسلیم شونده و شکل پذیر در انتهای مهاربندها هستند مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این فیوزها با کاهش سطح مقطع مهاربند بصورت موضعی و با تعبیه سوراخ‌های بیضوی در چهار طرف مقطع قوطی شکل مهاربند ایجاد شده‌اند. برای ممانعت از کمانش موضعی فیوز، از یک غلاف محصور کننده با طول محدود در اطراف فیوز استفاده شده است. برای بررسی رفتار لرزه-ای و مقایسه تاثیر عملکرد فیوز بر مقدار پارامترهای لرزه‌ای، قاب‌های مهاربندی شده‌ی 10،5و15 طبقه همگرای ویژه بدون فیوز و مجهز به فیوز، در نرم افزار ایتبس و مطابق ویرایش چهارم استاندارد 2800 طراحی شده‌اند. برای بررسی رفتار غیر خطی از تحلیلهای دینامیکی افزایشی با استفاده از هفت رکورد زلزله در نرم‌افزار Seismostruct استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان دهنده‌ی ضریب رفتار بالاتر سیستم مهاربندی مجهز به فیوز در مقایسه با سیستم‌ مهاربندی بدون فیوز می باشد.