نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی عددی رفتار چرخه‌ای قاب‌های بادبندی قطری خارج از مرکز در دو حالت اتصال مفصلی و گیردار

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان
1 دانشیار، قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختهای عمرانی، دانشکده عمران دانشگاه تهران
2 دانشجوی دکتری، مهندسی زلزله، دانشکده عمران دانشگاه تهران/ عضو هئیت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تفرش
10.22034/jss.2011.238595
چکیده
کشور ایران به عنوان یکی از کشورهای زلزله خیز جهان در طی سالیان گذشته در معرض زلزله های ویران کننده ای قرار داشته است و انتخاب راهکاری برای مقابله با این پدیده ی طبیعی امری اجتناب ناپذیر است. در این راستا مهاربندهای قطری خارج از مرکز به عنوان یکی از سیستم های باربر جانبی، کمتر به شکل علمی و صحیح آن مورد توجه طراحان داخلی قرار گرفته است. جهت ترویج کاربرد این سیستم در کشور، در تحقیق حاضر رفتار چرخه ای قابهای فولادی بادبندی قطری خارج از مرکز در دو حالت اتصال مفصلی و گیردار مقایسه شده و مزیت استفاده از نوع صلب به عنوان عاملی کنترل کننده در تغییرشکلهای جانبی زیاد به جهت نرمی زیاد سیستم با اتصال مفصلی در دو حالت با خروج از مرکزیتهای زیاد و کم بررسی شده است. نزدیکی نتایج رفتاری دو نوع اتصال در خروج از مرکزیتهای کم (وجود اختلاف بین نیروی محوری بادبندها و ستونها و نیروی برش تیر پیوند در حدود 20%) استفاده از سیستم قطری با اتصال مفصلی را به جهت رهایی از مشکلات اجرایی اتصال صلب با جوش نفوذی کامل بعنوان اتصال مرسوم اجرایی در ایران  تائید می نماید. علاوه بر آن با افزایش خروج از مرکزیت طوری که رفتار تیر پیوند از حالت برشی به خمشی تبدیل یابد، استهلاک انرژی در سیستم کاهش پیدا می کند که با استفاده از اتصال صلب بجای مفصلی می توان تا حدود ۵۰ درصد استهلاک انرژی سیستم را افزایش داد. همچنین استفاده از اتصالات صلب در این سازه ها(بادبند قطری با خروج از مرکزیت زیاد) باعث کاهش تنش فشاری مهاربند در حدود ۱۲ درصد و جلوگیری از کمانش آن، در نیروی مشابه با اتصال مفصلی  می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Study on Cyclic Behavior of Eccentrically Diagonal Braced Frames in Two Cases: Simple and Rigid Connections

نویسندگان English

Seyed Mehdi Zahrai 1
Abouzar Saleh 2
چکیده English

Iran, among the world most earthquake-prone countries, has been exposed to the devastating earthquake in the past years and it is inevitable to find strategy for confronting with this phenomenon. In this regard, eccentrically diagonal bracing as a lateral system has been of less interest to the researchers and design engineers. To promote use of the system, in this study the cyclic behavior of steel frames with eccentrically diagonal bracing in two cases of simple and rigid beam to column connections are compared and the advantage of rigid connection in better drift control due to too much flexibility in simple connection has been investigated in two cases with high and low eccentricities. Close results (difference between link beam shear force and also axial forces in braces and columns of about 20%) of two cases in small eccentricity make it possible for engineers to get rid of the problems in rigidity achievement in Iran with full penetration welds. Moreover by increasing eccentricity, the behavior of the link beam would change from shear to moment link, reducing energy dissipation in the system. However, using rigid connection can increase energy dissipation up to 50%. The use of rigid connections in such frames with larger eccentricities decrease compressive stress about 12% and prevent buckling of braces compared to the case with simple connection.

کلیدواژه‌ها English

Numerical study
diagonal eccentric bracing
simple and rigid connection
cyclic behavior