نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

اثر کاهش مقطع مهاربند بر نمودار بار افزون قاب‌های فولادی با مهاربندهای همگرا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
2 تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی
چکیده
در این پژوهش اثر کاهش مقطع مهاربند در قاب­های فولادی همگرا برای مقابله با بارهای لرزه‌ای و افزایش شکل­پذیری و تاثیر آن
بر تغییرات برش پایه مورد بررسی قرار گرفته ­است. در این تحقیق با کاهش سطح مقطع مهاربند، دو نمونه فیوز ایجاد شده است. فیوز اول با کاهش سطح مقطع مهاربند قوطی شکل در نواحی خاص ایجاد شده است. این مهاربند با مقطع کاهش­یافته در قاب­های سه و هفت طبقه با تعداد دهانه­های متفاوت بکار رفته‌ است. فیوز دوم با کاهش سطح مقطع نبشی در مهاربند ضربدری در قاب­های فولادی دو تا نه طبقه ایجاد شده ‌است. مقاطع کاهش­یافته طوری طراحی شده­اند که ظرفیت کششی مهاربند از ظرفیت اتصال کمتر باشد. پژوهش با شبیه‌سازی کامپیوتری با نرم افزارهای ABAQUS و ETABS انجام شده و عملکرد قاب‌ها تحت بارهای جانبی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که قاب با مهاربند با مقاطع کاهش­یافته، انر‍‍‍‍ژی وارده به سازه ناشی از بارهای لرزه­ای را به خوبی مستهلک می کند و شکل‌­پذیری سازه را افزایش می‌دهد. عملکرد قاب با مهاربند با مقطع کاهش­یافته به گونه­ای است که با تشکیل مفصل‌های پلاستیک در فیوزها از جاری شدن اتصال‌ها جلوگیری می­شود، بدون آنکه اتصال نیاز به مقاوم­سازی داشته باشد. با عملکرد مناسب فیوزها مقادیر نیروهای انتقالی به اعضای اصلی سازه و نهایتاً مقدار برش پایه سازه نیز کاهش پیدا می­کند که نشانه بارز عملکرد مطلوب و ارجحیت این سیستم سازه­ای است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of Fuse on the base shear variations in Concentrically Steel Braced Frames

چکیده English

Utilization of fuse in concentrically steel braced frame to cope with seismic loads and raising ductility and its impact on the base shear variations is studied in this research. In cbf frames, connections made to cope with lateral loads and to satisfy criteria codes need to be retrofitted , but in the structures with fuse system there is no need to retrofit connections. In this study, two type of fuses are used. The first fuse is created by reducing the cross-section of tubox bracing in certain areas. This type of fuse has been used in the frames of 3&7 story buildings with various openings. The second fuse is created by reducing the cross-section of angles in X bracing steel frames of  2 - 9 story buildings. Therefore, Fuses are designed such that the tensile capacity of bracing is lower than the capacity of connection. To evaluate the performance of the system , tubox sections are placed as diagonal bracing in a frame with 3 meter story height and 4 meter length for its openings. In the second case an angle with 64*64*13 mm section size was considered as X braced in the frames with 2 - 9 story buildings with 1.75 meter story height. Performance of the frames were examined under lateral loads. The above tasks were simulated using Etabs & Abaqus softwares. Results show that the braced frame with fuses well dissipate applied energy to structures from seismic loads. Fuses increase ductility of structure. The formation of plastic hinges on the fuses prevent yielding of connections without the need for retrofitting. Transitional forces to main structural members and base shear of structures is decreased with good performance of fuses, which is an indication of optimal performance of the system and its preference. 

کلیدواژه‌ها English

Fuse
CBF frame
Ductility
Plastic hinge
Base shear

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 خرداد 1396