ارزیابی رفتار شکل پذیر و لرزه ای مهاربندهای همگرا CBF

-با بررسی اجمالی خسارت و ارد بر سازه ها در زلزله های گذشته ، مشخص شده که سازه های فولادی به جهت شکل پذیر بودن مصالح و قابلیت جذب انرژی ، عملکرد بهتر و اقتصادی تری نسبت به سایر سازه ها دارند . به طور کلی در مناطق لرزه خیز ، از نظر اقتصادی مناسب و میسر نیست که طراحی ساختمان های رایج طوری باشد که این سازه ها در زلزله های شدید ، در محدوده الاستیک باقی بمانند

-قبلا تمام سازه ها در محدوده الاستیک و بسته به شدت لرزه خیزی منطقه و اهمیت سازه طرح می شدند ولی اکنون طرح لرزه ای و با صرفه می طلبد که از رفتار جذب کنندگی انرژی با تغییر شکل های غیرارتجاعی در مقابل زلزله شدید استفاده شود . طراحی لرزه ای سازه ها معمولا بر این اساس صورت می گیرد که اعضائی در سازه باشند که در زلزله های شدید ، رفتار غیرارتجاعی از خود نشان داده و انرژی لرزه ای را جذب نمایند .

-طراحی بر پایه اتلاف انرژی ، مستلزم تعیین ضریب رفتار سازه ای ( ضریب کاهش نیروئی زلزله ) از طریق ایده ال سازی طیف پاسخ الاستیک می باشد . در طراحی لرزه ای که مبتنی بر طرح ظرفیتی است ، مودهای شکست برای اعضای سازه ای کنترل می شود ، طوری که سازه شامل مناطق شکل پذیر از پیش تعیین شده و ضریب افزایش مقاومت برای سایر اعضای سازه ای می باشد .

-به خاطر هندسه بادبندهای همگرا ، این نوع سیستم عمل خرپائی را به طور کامل با اعضائیکه در محدوده الاستیک و تحت بارهای محوری هستند ،؛ ایجاد کرده و با تامین سختی و مقاومت جانبی زیاد و عملکرد مناسب آن در زلزله ها ؛ از متداول ترین سیستم های باربر جانبی است .

-طبق فلسفه طراحی لرزه ای ، انتظار می رود که سیستم مهاربندی همگرا تحت زلزله های شدید و کمیاب بتوانند پاسخ غیر ارتجاعی پایدار و مداومی از خود نشان دهند .  بادبندهای همگرا با شکل پذیری ویژه میتوانند تغییر شکل های پلاستیک را تحمل نموده و انرژی هیسترزیس را با رفتار پایدار و در طی سیکل های متوالی با تسلیم کششی و کمانش غیر ارتجاعی در فشار جذب نمایند .

- استراتژی این فلسفه طراحی طوری است که مطمئن شویم ، تغییر شکل های پلاستیک فقط در بادبندها اتفاق می افتد و  سایر قسمتهای سازه مثل ستون ها ، تیرها و اتصالات بدون پذیرفتن خرابی ، زلزله های شدید را تحمل کرده و باربری ثقلی سازه را حفظ نمایند .

-استفاده از جذب انرژی بادبند فشاری در قابهای مهاربندی همگرا ، مفهوم جدیدی است که علاوه بر مزیت های اقتصادی ، میتواند عملکرد لرزه ای مطمئن تری را در زلزله های شدید تضمین نماید . با کمانش بادبند ، خمش در آن ایجاد میشود و در نهایت منجر به تشکیل مفصل پلاستیک در محل لنگر ماکزیمم ( در وسط عضو ) می شود . به وجود آمدن کمانش غیر ارتجاعی باعث می شود که بادبند فشاری به منبع مهمی برای جذب انرژی لرزه ای تبدیل شود .

-به عبارت دیگر از مهمترین عوامل و پارامترهایی که بر رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده تاثیر می گذارد ، اثر بادبند فشاری است که در بسیاری از موارد نادیده گرفته میشود ولی تخمین منحنی هیسترزیس بادبند فشاری و مقدار جذب انرژی و نیز تاثیر آن بر عملکرد لرزه ای میتواند در شناخت بهتر و واقعی رفتار هیسترزیس موثر باشد .

-یک سیستم مقاوم لرزه ای باید دو خصوصیت کلی زیر را داشته باشد :

• الف – در زلزله های خفیف و متوسط ، سازه بدون خسارت در محدوده الاستیک باقی بماند .
• ب- در زلزله های شدید سازه با قبول خرابی تا یک سطح مشخص ، نباید به مرز انهدام برسد.

-بادبند قطری :

از ابتدائی ترین سیستم های باربرجانبی ، سیستم بادبندی قطری می باشد . با توجه به اینکه رفتار سایر بادبندهای همگرا و منحنی هیسترزیس آن ها در بارگذاری سیکلی ، بر اساس رفتار بادبندهای قطری است ، شناخت رفتار بادبندهای قطری ضروری به نظر می رسد . برای یک سطح شکل پذیری مشخص ، شکل پذیری این گروه نسبت به سایر گروه های بادبندی همگرا ، بیشتر است ، زیرا که در طول کمانشی بیشتری ، تغییر شکل جانبی در آن اتفاق می افتد و در نتیجه کمانش موضعی کمتری را متحمل می شوند . ولی در کل به علت زود ترک خوردن و شکست بادبندها یا اتصالات آن ها طی تغییر شکل های بزرگ سیکلی در ناحیه پس از کمانش ، شکل پذیری سیستم کم می باشد .

بادبندهای قطری از نظر شکل پذیری توسط AISC به دو گروه تقسیم شده اند :

• 1- با شکل پذیری ویژه SCBF
• 2- با شکل پذیری عادی OCBF

برای دیدن لیست کامل مطالب داخل این پاورپوینت قسمت "اطلاعات بیشتر" را ملاحظه نمائید.