عملکرد محوری غیرالاستیک المان ساخته شده از فولاد نرم موجب افزایش شکل پذیری مهاربند می شود و کمتر بودن ظرفیت باربری این المان از بار کمانش مهاربند، موجب عملکرد آن به عنوان فیوز کنترل کمانش مهاربند نیز می باشد.بدین منظور این المان باید به نحوی طراحی گردد که قبل از آنکه مهاربند به بار بحرانی کمانش برسد به حد تسلیم رسیده و با وارد شدن به مرحله غیرخطی و تشکیل مفاصل پلاستیک موجب جذب و استهلاک انرژی شود و از ورود مهاربندها به مرحله غیرخطی جلوگیری کند و پس از وقوع زلزله می توان تنها با تعویض این المان هزینه های ترمیم و بازسازی را کاهش داد.

بادبندهای هم مرکز درقابهای مهاربندی شده از جمله عناصر قابل استفاده در تامین مقاومت جانبی سازه ها هستند که در مقایسه با قابهای خمشی از سهولت اجرای بیشتر و قیمت تمام شده پایین تری برخور دارند ولی از شکل پذیری مناسب بهره مند نیستند در دو دهه گذشته پژوهش ها و مطالعاتی جهت تامین شکل پذیری این بادبندها توسط پ‍ژوهشگران و محققین مختلف با بکارگیری تمهیداتی در اعضاء و یا اتصالات بابندها و یا استفاده از المانهای شکل پذیر در محلی از بادبندها، انجام گرفته است. تحقیقات نشان می دهد که حلقه فولادی می تواند بعنوان یک عضو جاذب انرژی و همچنین یک فیوز جهت کنترل کمانش بادبند عمل نماید .از جمله معایب این حلقه در بادبندها ، عدم امکان تهیه حلقه فولادی دراندازه ها و ابعاد متناسب و مورد نیاز طراحی بود.ضمنا" حلقه مذکور علیرغم شکل پذیری بسیار خوب دارای ظرفیت باربری پایین بود و احتمال پرشدن آن با مصالح بنایی و...در کارهای اجرایی نیز میرفت، همچنین در آزمایشات مشاهده شده بود که حلقه فولادی دچار کمانش صفحه ای میگردد. برای رفع این نقایص از یک جفت حلقه ی فولادی که به صورت متقارن در بادبند نصب می شود استفاده می گردد همچنین باید از طریق راهکارهایی از جمله پرکردن حلقه با مواد ارتجاعی کم مقاومت بتوان نیروظرفیت باربری حلقه را افزایش دادو از طرفی حلقه را پر نمود. در این تحقیق میزان جذب انرژی و شکل پذیری یک جفت حلقه ی فولادی با قطر خارجی 170 و ضخامت گوشته 6 میلیمتر و طول 50 میلیمتر از جنس لوله مانیسمان در حالت خالی و پرشده از 2 نوع لاستیک به عنوان المان شکل پذیر مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. حلقه های فولادی را می توان در طرفین عضومهاری به دو صفحه ی فولادی متصل کرده و به راحتی در انواع مهاربندهای هم محور تعبیه کرد. در نهایت چهار آزمایش در آزمایشگاه سازه دانشگاه سمنان انجام گرفت که نشان داد جفت حلقه پر شده با مواد لاستیکی نسبت به حلقه خالی 99/45% افزایش ظرفیت باربری 19/39% افزایش جذب انرژی و در صورت استفاده از بولت جهت اتصال لاستیک شاهد افزایش 61/164% باربری هستیم که مبین این نکته است که مواد لاستیکی در بالا بردن ظرفیت باربری نقش مهمی دارد ، نتایج این بررسی بیانگر جذب انرژی و شکل پذیری بسیار خوب حلقه ی فولادی پرشده و نیز مشکل کمانش حلقه ی فولادی بطور کلی رفع گردیدهمچنین ظرفیت باربری حلقه افزایش یافت.

اتصالات سازه های فولادی یکی از مهمترین قسمت های سازه برای تحمل بارهای ثقلی و ناشی از زلزله است و می تواند در شکل پذیری سازه بسیار موثر باشد. به همین دلیل آئین نامه های طراحی و اجرای سازه های فولادی ضوابط سختگیرانه ای را برای ایجاد عملکرد بهتر در سازه ارائه می کنند. رفتار اتصالات در سازه های فولادی به دو گونه اتکایی و اصطکاکی می باشند. در اتصالات اتکایی پیچ با تحمل نیروی برشی و دیوارهای سوراخ تحمل نیرو می کنند. استفاده از این نوع اتصال در نیروهای دینامیکی و رفت و برگشتی مجاز نیست و آئین نامه های طراحی سازه های فولادی استفاده از این اتصال را در اتصالات باربر لرزه ای مجاز نمی دانند. اتصالات اصطکاکی اتصالاتی هستند که نیروی بین ورق ها توسط اصطکاک ایجاد شده بین ورق ها توسط نیروی پیش تنیدگی ایجاد شده توسط پیچ و مهره تحمل می شود. دلیل الزام استفاده از این اتصال در بارهای دینامیکی و لرزه ای عدم ایجاد خستگی در پیچ و ورق و لقی های کمتر در این اتصال می باشد در ضمن این اتصالات پس از اینکه نیرو از میزان اصطکاک بیشتر می شود دچار لغزش شده و مانند خط دوم دفاع به صورت اتکایی عمل می کند. یکی از عوامل اصلی در اتصالات پیچ و مهره ای با رفتار اصطکاکی، رسیدن یا تأمین پیش تنیدگی لازم در پیچ ها پرمقاومت می باشد. این پیش تنیدگی به عوامل متفاوتی از جمله شرایط رزوه پیچ و مهره، سختی سطحی پیچ و مهره، رفتار موضعی غیر خطی (رزوه، کله، مهره و اجزای اتصال) ، نوع روغن و روغن کاری یا عدم روغن کاری و اثر اصطکاک دینامیکی سرعت بستن پیچ وابسته است. در این پایان نامه به شرایط موثر بر پیش تنیدگی پیچ های پرمقاومت از جمله نوع پوشش پیچ و مهره، سرعت بسته شدن مهره توسط دستگاه های اتوماتیک، سختی سطحی فولاد پیچ و مهره، روغن کاری و نوع روغن مورد استفاده، خاکی شدن و شرایط محیطی موثر بر این وسیله اتصال مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است و تاثیر این عوامل بر ضریب اصطکاک زیر کله پیچ و رزوه و در نهایت ضریب مهره و پیش-تنیدگی حاصله ارائه شده است. این عوامل می توانند آثار مثبت و یا منفی برروی پیش تنیدگی پیچ های پرمقاومت و عملکرد اصطکاکی آن ها در اتصالات سازه های فولادی داشته باشد. در نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد روغنکاری و استفاده از پوشش های با ضرایب اصطکاک کمتر اطمینان بیشتری وجود داشته و قابلیت اعتماد بیشتری به رسیدن به حداقل پیش تنیدگی وجود دارد. روش کنترل لنگر پیچشی برای رسیدن به پیش تنیدگی روش مناسبی نمی باشد و در بسیاری از حالات به حداقل پیش-تنیدگی منجر نمی شود.

همواره مهاربندها یکی از سیستم های رایج برای مقاومت سازه در برابرنیروهای زلزله و همچنین مقاوم سازی ساختمان ها می باشد تمامی انواع مهاربندها دارای معایب و مزایا خاص خودشان می باشند در هنگام انتخاب سیستم مهاربندی به ویژگی هایی هم چون سختی ، شکل پذیری و قابلیت اتلاف انرژی توجه ویژه ای داریم . یکی از دسته های سیستم های مهاربندی ، مهاربندهای همگرا می باشند که به طور معمول دارای سختی جانبی مناسبی می باشند ولی نسبت به مهاربندهای واگرا شکل پذیری کم تری دارند اما تنها اعضای مهاری تعیین کننده شکل پذیری و قابلیت اتلاف انرژی نمی باشند بلکه اتصالات نیز در این زمینه نقش مهمی را ایفا می کنند . دراین پایان نامه به بررسی مطالعات و تحقیقات گذشته که در زمینه بهبود شکل پذیری اتصالات و قابلیت اتلاف انرژی بوده اشاره می شودو سپس به معرفی یک اتصال نوین برای اتصال گوشه مهاربندهای همگرا پرداخته می شودکه می تواند شکل پذیری مناسبی به اتصال بدهد و رفتار خوبی نیز در برابر بارهای چرخه ای از خود نشان دهد. مطالعات در این پایان نامه به صورت عددی و آزمایشگاهی خواهد بود.

از طریق جایگزینی مهاربند واگرا به جای مهاربند ضربدری در طبقه اول قاب های فولادی با مهاربند هم محور می توان رفتار این قاب ها را ارتقا داد و از جمله روش های بهبود عملکرد لرزه ای و نیز برای مقاوم سازی قاب های مهاربندی شده ی فولادی به شمار می آید. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر افزایش شکل پذیری طبقه ی اول به روش مذکور در رفتار لرزه ای ساختمان ها است.