پیشنهاد سیستم مهاربندی نوین با پره‌های دایروی خمشی جاری شونده تحت بار چرخه‌ای

نویسندگان

1 گروه سازه- دانشکده عمران-دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی-تهران- ایران

2 عضو هیات علمی رسمی قطعی

doi
10.22060/ceej.2021.16764.6335
چکیده

استفاده از سیستم‌های مهاربندی معمول چون مهاربندهای هم مرکز در سازه‌های فولادی، پرکاربردترین روش برای مقابله با بارهای جانبی است. یکی از اشکالات این سیستم‌ها، کمانش در هنگام اثر بار فشاری است که موجب می‌گردد مهاربند قبل از رسیدن به حد تسلیم دچار ناپایداری شود. به عبارتی رفتار این مهاربندها در کشش و فشار نامتقارن بوده و علاوه بر کاهش توان سیستم در جذب انرژی تحریک سیستم، ساختمان­های دارای این مهاربندها تحت ضربه حاصل از تغییر جهت نیروهای اینرسی قرارگرفته و لذا صدمات زیادی به اجزای سازه­ای و غیرسازه­ای آن‌ها وارد می­گردد. جهت حل این مشکل در راستای بهبود عملکرد مهاربندها، در این مقاله سیستم مهاربندی نوینی با عنوان مهاربند پره‌ای برای اولین بار معرفی شده است. مهاربند پره‌ای با کمک حذف اثرات مضر کمانش فشاری، خاصیت شکل‌پذیری و جذب انرژی سیستم را از طریق جایگزینی تغییرشکل‌های محوری توسط تغییرشکل­های خمشی، بهبود می­بخشد. این جایگزینی سبب نرم‌تر شدن سیستم و به تبع آن افزایش پریود ارتعاش طبیعی سیستم و لذا کاهش برش پایه زلزله می‌گردد. در این تحقیق با مدل‌سازی عددی و اعمال بارگذاری چرخه‌ای براساس پروتکل بارگذاری ATC-24، مهاربند پیشنهادی مورد مطالعه قرار می­گیرد. رفتار متقارن حتی تحت جابه‎جایی‌های چرخه‌ای بزرگ و همچنین جذب انرژی بالا و وزن کمتر در مقایسه با مهاربند‌های رقیب آن چون مهاربند کمانش تاب از مزایای این سیستم می‌باشد.