طراحی لرزه ای سازه های فولادی (بخش سوم مهاربندی همگرا)

-قابهای مهاربندی شده همگرا یا CBF : مجموعه تیر، ستون و مهاربند تشکیل یک سیستم خرپایی را می دهد که وظیفه تحمل نیروی جانبی زلزله بر عهده این سیتم خرپایی است.

-رفتار شکل پذیر در این فرم سازه ای از طریق ورود مهاربند به ناحیه غیر ارتجاعی امکان پذیر است :

1. مهاربند کششی تسلیم می شود.
2. مهاربند فشاری کمانش می کند.

-فواید سیستم  : سختی قابل ملاحظه ارتجاعی

-ضعف سیستم : شکل پذیری کمتر نسبت به سایر سیستم های سازه ای نظیر SMF، EBF و BRBF و کاهش فضاهای قابل دسترس از منظر معماری.

-توسعه رفتار شکل پذیر در مهاربند CBF :

• قاب به گونه ای طراحی شود تا رفتار غیر ارتجاعی به مهاربند محدود گردد.
• مهاربند ها همچون ”فیوز“ عمل می کنند.
• مهاربندها ضعیفترین اعضا قاب بوده و سایر اعضا همچون تیر، ستون و اتصالات به مراتب قویتر می باشند.
• انتخاب مهاربند با ظرفیت اتلاف انرژی و شکست مناسب ( با محدود کردن KL/2 و نسبت b/t)
• طراحی اتصالات مهاربند ها برای بیشینه نیروها و تغییر شکلها اعمال شده از طرف مهاربند در خلال رفتار چرخه ای تسلیم/ کمانشی.
• طراحی تیرها، ستونها، وصله ستون ها و کف ستونها برای بیشینه نیروهای اعمال شده از طرف مهاربند در خلال رفتار چرخه ای تسلیم/ کمانشی.

-مهاربند همگرای ویژه (SCBF) :

-از قابهای مهاربندی شده ویژه همگرا انتظار مقاومت در برابر تغییرشکل های پلاستیک قابل ملاحظه ناشی نیروهای اعمالی بواسطه جابجایی حین زلزله طرح می رود.

-زمانیکه سطح مقطع خالص موثر عضو مهاربند کمتر از سطح مقطع کلی آن است، مقاومت کششی مهاربند بر اساس گسیختگی سطح مقطع خالص عضو بایستی حداقل برابر Ry Fy Ag  عضو مهاربند باشد.

-در هر ردیف مهاربندی، مهاربندها بایستی در دو جهت مخالف قرار داده شوند بگونه ای که در هر ردیف، بین 30 تا 70 درصد نیروی جانبی توسط اعضای کششی تحمل گردد.

-مقاومت خمشی اتصال مهاربند برابر 1.1 Ry Mp  عضو مهاربند می باشد.

-مقاومت فشاری اتصال مهاربند حداقل برابر 1.1 Ry Pn عضو مهاربند می باشد.

-قسمت های اصلی این پاورپوینت :

• توصیف انواع فرم های مهاربند همگرا
• رفتار لرزه ای مهاربندهای همگرا
• ضوابط طرح لرزه ای AISC در مورد قابهای مهاربندی شده همگرا

-لازم به ذکر می باشد که این پاورپوینت بخش سوم از یک مجموعه کامل اموزشی طراحی لرزه ای سازه های فولادی می باشد که برای دیدن بخش های دیگر آن میتوانید به لینک های زیر مراجعه نمائید :

• بخش اول : آشنایی و معرفی مبانی پایه
• بخش دوم : قابهای خمشی مقاوم
• بخش چهارم : قابهای مهاربند برون محور
• بخش پنجم : قابهای مهاربند با کمانش کنترل شده
• بخش ششم : دیوارهای برشی فلزی ویژه

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

-توجه : منبع اصلی تهیه این پاورپوینت ، یک فایل با عنوان " Design of Seismic-Resistant Steel Building Structures " نوشته  یکی از اساتید دانشگاه تگزاس می باشد که به طور کامل ترجمه شده و همراه با تمام نمودارها و فرمول ها و به صورت کاملا قابل ویرایش در اختیار کاربران قرار گرفته است . همراه با پاورپوینت ترجمه شده ، فایل منبع انگلیسی نیز قرار داده شده است .

-از این بخش مربوط به طراحی لرزه ای قاب های مهاربندی شده همگرا ، یک ترجمه دیگر نیز توسط مهندس میثم جالو ، دانشجوی دانشگاه تفرش در درس سازه های فولادی پیشرفته انجام شده که فایل پاورپوینت آن با عنوان " برگردان فارسی مطلب آقای انگلهارت در مورد CBF  و SCBF" نیز در این مجموعه قرار داده شده است .