بررسی رفتار مهاربندهای ضربدری دارای خروج از مرکزیت در صفحه اتصال میانی

در چند دهه اخیر محققین مختلفی در ارتباط با چگونگی استفاده از مهاربندها در سازه ها مطالعات قابل توجهی انجام داده اند. مهاربندها از مهمترین بخش های سازه به شمار می روند که وظیفه جذب و استهلاک انرژی ناشی از زلزله را دارند. و از آنجاییکه دایره تنوع مهاربندها بسیار گسترده است تحقیقات بر روی هر یک از انواع مهاربندها با توجه به در نظر گرفتن صرفه اقتصادی آن در ساخت و خصوصا تعمیرات سازه پس از وقوع زلزله و همچنین درصد جذب بیشتر انرژی در حین زلزله صورت پذیرفته است. که در این میان تحقیق بر روی اعمال خروج از مرکزیت در مهاربند های ضربدری چندان مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق اثر خروج از مرکزیت در صفحه اتصال میانی مهاربند های ضربدری مورد مطالعه قرار گرفته است. بر این اساس پس از طراحی یک سازه 10 طبقه فولادی با سیستم قاب مفصلی ساده و مهاربند ضربدری در هر دو جهت در نرم افزار etabs 9.7 ، سیستم های مهاربندی پیشنهادی را در سازه مطالعه کرده و به بررسی عملکرد لرزه ای آن ها تحت اعمال 3 شتاب نگاشت پایه پرداخته شده است. سپس یک قاب یک دهنه از یک طبقه را انتخاب گردیده و بطور دقیق تر با اعمال خروج از مرکزیت های 2، 4 و 6 درجه در جهت های عکس یکدیکر و نیز استفاده از دو نوع فولاد ساختمانی و جاذب انرژی در صفحه اتصال میانی توسط نرم افزار abaqus مورد مطالعه قرار گرفته است. از بررسی مدل های پیشنهادی تحت اثر شتاب نگاشت های اعمالی مشاهده گردید که سیستم پیشنهادی می تواند در بهبود عملکرد سازه موثر باشد البته با توجه به نتایج، در یک حالت جابجایی افزایش و در حالات دیگر برش پایه کاهش یافت. تحلیل و بررسی مدل های عددی نرم افزار abaqus نشان داد که سیستم مهاربندی پیشنهادی می تواند موجب کاهش برش پایه و افزایش جابجایی قابل تحمل سازه شود و همچنین با جذب انرژی بسیار فراتر از مهاربند ضربدری ساده، شکل پذیری مطلوب و درخور توجهی را دارا باشد. این مدل پیشنهادی دارای منحنی های هیسترسیس دوکی شکل و چاقی می باشد. در این مطالعه عملکرد بهتر را مدل با 2 درجه انحراف به سمت ستون با فولاد جاذب انرژی در صفحه اتصال میانی با میزان kj 221000 جذب انرژی و ضریب شکل پذیری به میزان 889/4 و 76/3 برابر مدل مبنای با مهاربند ضربدری دارا می باشد. با توجه به نتایج حاصله می توان نتیجه گرفت که سیستم پیشنهادی بسیار موثر و کارا می باشد. بنابراین می توان از این سیستم حتی در مقاوم سازی سازه های موجود نیز بهره جست. کلمات کلیدی: مهاربند ضربدری، خروج از مرکزیت، شکل پذیری، استهلاک انرژی، منحنی هیسترسیس، فولاد جاذب انرژی