بررسی رفتار غیر ارتجاعی سازه های مهاربندی شده با بادبندهای زیپی

قاب های با مهاربندی شورون یکی از انواع معمول قاب های مهاربندی هم مرکز می باشند. رفتار این چنین سیستم هایی توسط کمانش مهاربند فشاری طبقه اول کنترل می شود، که منجر به محدود کردن گسیختگی به یک محل و اتلاف مقاومت جانبی می شود. بر اثر افزایش بار جانبی اعضای فشاری کمانش کرده و مفاصل پلاستیک در آن ها ایجاد می گردد، به علت عدم توانایی در توزیع گسترده تر مفاصل پلاستیک، کمانش در مهاربندهای طبقات پایین تر مشاهده شده و فقط این اعضا در اتلاف انرژی زلزله شرکت دارند و مهاربندهای طبقات بالاتر عملا" در ناحیه الاستیک باقی می مانند. با کمانش اعضای طبقات پایین، ظرفیت برشی کل قاب کاهش می یابد و بر همین اساس این سازه ها ضریب رفتار مطلوبی نخواهند داشت. در طبقات پایین به علت کمـانش عضو فشاری نیروی عمودی نامتعادل به محل تقاطع مهاربنـدها در تیر فوقانی وارد می شود، که سبب تغییر مکانی بیش از اندازه در وسط تیر می گردد. پی آمد این امر تیرهای قوی و نامتناسب با اعضای دیگر است. برای جبران این کاستی ها مدل جدیدی تحت عنوان مهاربند زیپی (zipper frame) پیشنهاد می شود. در این مدل یک عضو عمودی در وسـط سیستم مهاربندی تعبیه می شود که به صورت مفصـلی به تیر پایین و تیر بالای قاب متصل می گردد. برای بررسی این مدل جدید، با استفاده از نرم افزار opensees قاب های دو بعدی مهاربندی زیپی و شورون مدل گردیده اند. این مدل ها تحت آنالیز پوش اور قرار گرفته و با استفاده از نرم افزار matlab و excel از لحاظ شکل پذیری، تغییر مکان طبقات و نیروی داخلی اعضا با یکدیگر مقایسه شده اند. از نتایج حاصله در رابطه با سیستم مهاربندی زیپی می توان به توزیع کمانش و مفاصـل پلاستیک تا طبقات فوقانی اشاره کرد که سبب دخالت تمامی مهاربندها در اتلاف انـرژی زلـزله می شود. همچنین تغییر مکان وسط تیرهای محل اتصال مهاربندها در سیستم مهاربندی زیپی نسبت به سیستم مهاربندی شورون کمتر می باشد. شایان ذکر است که شـکل پذیری و ضـریب رفتار مهاربنـدی زیپی نسبت به مهاربندی شـورون بیشتر می باشد.