دانلود,بررسی پاورپوینت رفتار قاب فولادی با مهاربند کمانش ناپذیر و معمولی,pptx
 
بخشی از مطلب   
 
ايده استفاده از عضو فولادي تسليم شونده براي جذب انرژي بيش از 30 سال پيش مطرح شد. رويكرد جديد اين بود كه عضو فشاري قبل از كمانش جاري شود. نكته مهم اين است كه تسليم به شكل موضعي رخ ندهد و توزيع آن در سراسر عضو مناسب و يكنواخت باشد به طوري كه انرژي مستهلك شده طي يك بارگذاري رفت و برگشتي مانند زلزله به حداكثر خود برسد. تحقيقاتي كه در اين باره صورت گرفت بر مبناي جلوگيري از كمانش مهاربند فشاري با استفاده از پوشش بتن در اطراف آن بود. در اين نوع مهاربندها تحمل بار فشاري توسط هسته فولادي بوده و پوشش بتني فقط از كمانش هسته فولادي كه باعث توزيع جانبي فشار داخلي در پوشش بتني مي گردد، جلوگيري مي كند.
براي اينكه نيروي فشاري محوري از جانب هسته فولادي به پوشش بتني انتقال پيدا نكند، لايه اي نازك از ماده اي مخصوص در سطح مشترك فولاد و بتن قرار داده مي شود. اين لايه با جلوگيري از اصطكاك بين هسته و بتن، نيروي فشاري ناشي از تغيير شكل جانبي فولاد هسته را به صورت يك بار گسترده عرضي به بتن منتقل مي كند. و نهایتا اين نحوه انتقال نيرو در عضو کمانش ناپذیر باعث شده است كه اين نوع مهاربند به صورت مقيد در برابر كمانش (Buckling Restrained Brace) را مهاربند نچسبيده (Unbonded Brace) بنامند. 
استفاده از اين نوع مهاربندها در دهه 1980 ميلادي در ژاپن شروع شد. در دهه 1990 محققان ايالات متحده آمريكا روي مهاربند نچسبيده تحقيقات گسترده اي را شروع كردند كه منجر به استفاده از اين نوع مهاربند در ساختمان هاي مختلفي جهت بهسازي لرزه اي شد. اين تحقيقات در كشورهاي ديگر دنيا از جمله هند و تايوان نيز در حال پيگيري است. عواقب ویرانگر ناشی از زلزله همراه با تلفات جانی و خسارات اقتصادی اهمیت درک صحیح رفتار سازه ها تحت تحریکات ارتعاشی ناشی از زمین لرزه را بیش از پیش نمایان می سازد. این موضوع یکی از دغدغه های اصلی مهندسین عمران در طراحی انواع سازه ها بوده و آنان را به طراحی سازه های قوی در برابر نیروهای زلزله وادار می نماید. در طراحی سازه ها باید ترکیبی از مشخصه های مقاومت، شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی فراهم گردد. با توجه به اینکه ظرفیت ذاتی اغلب سازه ها برای جذب انرژی نیروهای زلزله بسیار پایین است، لذا سطح مشخصی از شکل پذیری و آسیب دیدگی در سازه ها مورد قبول خواهد بود. خسارات وارده به سازه ها عمدتا غیرقابل بازسازی بوده و در نتیجه هزینه های اقتصادی فراوانی را در بر خواهد داشت. استفاده از مهاربندهای کمانش ناپذیر می تواند ظرفیت جذب انرژی سازه را به طور قابل توجهی افزایش داده و نهایتا باعث کاهش آسیب های ساختاری در آن گردد. 
در این فصل از پایان نامه به کمک پیش زمینه ها و تحقیقات موجود در ارتباط با این نوع از مهاربندهای سازه ای سعی بر آن است که مفاهیم و مبانی مرتبط با موضوع تحقیق مورد بررسی قرار گرفته و شناخت جامعی در مورد مهاربندهای کمانش ناپذیر حاصل گردد. همچنین این مطالعات می تواند به شناخت روند تحقیقات آتی کمک کرده و نیز راهگشای بیسازی از مسائل در تحقیق حاضر گردد.
3-2- مهاربندها 
قاب های فولادی را می توان به دو روش در برابر نیروهای جانبی مقاوم سازی نمود. این روش ها شامل استفاده از انواع مهاربند و یا افزایش مقاومت خمشی قاب فولادی می باشد. برخی از مزایای استفاده از مهاربند برای تقویت قاب فولادی در برابر نیروهای جانبی عبارتند از:
1-    افزودن مهاربند به سازه موجب افزایش درجات نامعینی سازه می گردد. در سازه های با درجه نامعینی بالا (سازه ای که مسیرهای زیادی برای انتقال بار دارد)، تنش های اضافی در اعضا می‌توانند از مسیرهای دیگر انتقال بار و اعضای دیگر که دارای ظرفیت هستند باز توزیع شده و این گونه سازه ها در مقابل نیروهای ارتعاشی در مقایسه با سازه های با درجه نامعینی پایین، مقاومت بیشتری دارند. همچنین قابل ذکر است که ظرفیت ارتعاشی سازه های معین به ضعیف ترین عضو سازه محدود می شود.
2-    فاصله ساختمان های موجود باید به اندازه ای باشد که تحت نیروهای ارتعاشی به یکدیگر ضربه وارد نکنند. در صورت عدم رعایت این مسئله ساختمان با سختی پایین تر و یا ساختمانی که تراز طبقاتش با ساختمان مجاور متفاوت است، تحت نیروهای جانبی به دیوارها و ستون های ساختمان مجاور ضربه زده و به آن آسیب خواهد رساند. استفاده از مهاربند باعث افزایش سختی سازه و در نتیجه کاهش خسارات ناشی از اثر پاندینگ (ضربه زدن دو ساختمان به یکدیگر بر اثر بارهای جانبی) می شود.
3-    چنانچه قاب خمشی موجود به دلیل ضعف در اتصالات و صلب عمل نمودن اتصالات تیر – ستون عملا نتواند به عنوان یک قاب مقاوم در مقابل نیروهای جانبی عمل نماید، در این حالت استفاده از مهاربندی نیاز به تقویت اتصال و اجرای جوش در محل را که بسیار وقتگیر و پرهزینه می باشد، مرتفع می سازد.
4-    تبدیل قاب خمشی ضعیف به یک قاب ساده مهاربندی شده عملا سبب کاهش لنگر و نیروهای محوری در ستون ها و پی های دهانه های غیر مهاربندی می گردد و تقویت پی ها و ستون های غیر مهاربندی مورد نیاز نبوده و یا به شدت از میزان تقویت آنها کاسته می شود. روشن است که در دهانه های مهاربندی، بار محوری ستون ها بسیار بالا رفته و پی ها و ستون های دهانه های مهاربندی شده نیاز به تقویت خواهند داشت. بنابراین تعداد تقویت های محلی کاهش پیدا کرده و سرعت عملیات اجرایی بالا می رود.
5-    افزودن مهاربند به یک قاب مهاربندی فولادی ضعیف می تواند باعث افزایش ضریب رفتار سیستم (R) و کاهش نیروهای اعمالی به سازه گردد.
6-    استفاده از مهاربند سختی جانبی سازه را به شدت افزایش می دهد و با کنترل تغییر مکان ها، علاوه بر کاهش تغییر مکان به مقادیر مجاز آیین نامه‌ای، منجر به کاهش خسارات به اجزای غیرسازه ای می گردد.
در واقع مهاربندها اعضای سازه ای لاغری هستند که نیروهای جانبی وارد بر سازه را به شکل نیروی محوری تحمل می کنند. بر حسب اینکه مهاربندها مثلث بندی کامل (عضو صلب) را در سازه تشکیل دهند یا نه به دو گروه مهاربندهای همگرا (هم مرکز CBF) مطابق شکل 3-1 و مهاربندهای واگرا (غیر هم مرکز EBF) مطابق شکل 3-2 تقسیم تقسیم بندی می شوند. در قاب هایی که توسط مهاربندهای هم مرکز مهار می‌گردند، فقط ستون ها و مهاربندها هستند که در تحمل نیروهای جانبی شرکت دارند و هیچگونه نیرویی از طرف مهاربند نباید به تیر انتقال یابد ولی در جایی که مهاربند غیر هم محور مورد استفاده قرار گرفته است، معمولا علاوه بر ستون، تیرها نیز در تحمل نیروی جانبی دخیل هستند.