ارزیابی قاب مهاربندی شده زانویی تحت عملکردهای مختلف

سیستم های مقاوم در برابر زلزله باید دارای سختی مناسب در ناحیه الاستیک برای کنترل دریفت در زلزله ای متوسط و شکل پذیری کافی جهت جذب انرژی و جلوگیری از فروریزش در هنگام زلزله شدید باشند. در قاب های مهاربندی شده زانویی یک انتهای مهاربند به عضو مورب زانویی متصل می شود. مهاربند تامین کننده سختی جانبی می باشد و عضو زانویی از طریق تسلیم برشی و یا خمشی شکل پذیری سازه را تحت بار جانبی فراهم می کند. در هنگام زلزله ابتدا عضو زانویی تسلیم می شود و باعث می گردد که آسیب جدی در دیگر اعضای اصلی قاب اتفاق نیفتد. در این تحقیق رابطه تئوریک جهت تعیین سختی الاستیک قاب مهاربندی شده زانویی با اتصالات مفصلی به دست آمده و اثر برخی پارامترهای موثر قاب بر روی سختی بررسی شده است. هم چنین روابط تئوریک جهت تسلیم زانو قبل از کمانش و یا تسلیم مهاربند بیان شده است. صحت روابط به دست آمده نیز توسط برنامه abaqus به اثبات رسیده است. پس از آن اثر تغییر طول عضو زانویی و نوع تسلیم آن بر روی رفتار غیرخطی قاب مهاربندی شده زانویی و مسئله کمانش خارج از صفحه عضو زانویی توسط برنامه abaqus بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده از زانو با طول بلندتر (تسلیم خمشی زانو) رفتار غیر خطی بهتری در مهاربندهای زانویی دارد و مسئله کمانش خارج از صفحه عضو زانویی مطرح نمی باشد. در آخر اثر استفاده از فولاد نرم در این سیستم بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که هر گاه دو قاب مهاربندی شده زانویی تحت بارگذاری یکسان که در یکی از آن ها در عضو زانویی از فولاد نرم استفاده شده باشد، سختی قاب با فولاد نرم بیشتر از سختی قاب با فولاد معمولی می باشد و هم چنین قاب با فولاد نرم در جابه جایی کمتری وارد مرحله پلاستیک و جذب انرژی توسط زانو می شود.