بررسی رفتار مهاربندهای هم‌محور مجهزشده بوسیله فیوز موضعی مقید شده با مطالعات آزمایشگاهی و عددی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم پایهه و مهندسی، دانشکده علوم فنون و منابع سازمانی، دانشگاه علوم انتظامی امین

2 گروه سازه، دانشکده عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

سیستم‌های مقاوم باربر جانبی به علت تعیین نحوه رفتار سازه، یکی از مهم‌ترین المان‌های موجود در ساختمان می‌باشند. مهاربند‌های هم‌محور یکی از پرکاربردترین این سیستم‌های سازه‌ای می‌باشند. این سیستم‌ها به علت سختی و مقاومت جانبی بالایی که دارند برای مهندسین طراح جذاب می‌باشند. مشکل اصلی مهاربندهای هم‌محور ضعف در بار فشاری و کمانش است. این موضوع سبب می‌شود این سیستم‌های سازه‌ای شکل‌پذیری و جذب انرژی مطلوبی در برابر بارهای جانبی وارده به آنها نداشته باشند. به منظور حل این مشکل در این مطالعه سیستمی جدید ارائه شده است. در این سیستم که از یک فیوز موضعی در میانه مهاربند استفاده می‌شود، طراحی فیوز به نحویست که کمانش در مهاربند از حالت کلی به حالت موضعی در ناحیه فیوز متمرکز می‌شود. سپس با استفاده از المان‌های کمکی که به فاصله یک سانتی‌متری از جداره‌های داخلی و خارجی فیوز قرار می‌گیرند، کمانش فیوز کنترل می‌شود. از این طریق رفتار پس از کمانش مهاربند بهبود داده شده و یک منحنی هیسترسیس پهن و پایدار که نشان‌دهنده جذب انرژی و شکل‌پذیری زیاد این مهاربند است، حاصل می‌شود. در این مقاله نیز نتایج به دست آمده از مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی، عملکرد مطلوب این سیستم مهاربندی جدید در برابر بار سیکلی را اثبات کرده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation the behavior of concentric braces with bounded local fuse based on experimental and numerical study

نویسندگان [English]

  • Ali Kachooee 1
  • Mohammad Ali Kafi 2
1 Department of Engineering and science, Faculty of engineering and resources, Amin university
2 Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

The lateral load resistant system is one of the most important elements in a building. Because it is determinative of the kind of behavior of structures for standing against the lateral load and dissipating the eternal energy to it. The concentrically braced frame structure is one of the most usable of lateral load resistant systems. These systems because of their significant lateral stiffness and strength are attractive for designer. However, the major weakness of concentric braces is buckling. This matter causes concentrically braced frame structures have low ductility ratio and energy dissipation in front of lateral load. To solve this problem a new kind of concentric braces are introduced in this study. In this system, a local fuse has been used in the middle of brace. The design procedure of the fuse is caused to global buckling of the brace changes to the local buckling of the fuse. Then with using of the auxiliary elements that have been placed 1cm from internal and external crust of the fuse, buckling of the fuse is controlled. In this way, the post buckling behavior of the brace is improved and a wide and stable hysteresis curve is gained for brace. This fat curve shows the high dissipation energy and ductility of the brace. In addition, the results of the numerical and experimental studies demonstrate desirable performance of the new concentric braces.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel structures
  • Concentric braces
  • Local fuse
  • Dissipation energy capacity
  • Ductility