بررسی عددی کاهش برکنش ستون‌ها در سازه‌های مهاربندی شده

آنالیز سازه - زلزله

مقاله 5، دوره 11، شماره 1، خرداد 1393، صفحه 39-48   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ابوذر صالح؛ سید مهدی زهرائی

چکیده

چکیده:
یکی از نیروهای پدید آمده در هنگام وقوع زلزله، نیروی کششی است که در ستون‌ها پدید می آید که این نیرو با نام نیروی برکنش شناخته شده است که باعث آسیب دیدن ستون، صفحه ستون ومیل مهارها گشته و حتی ممکن است در صورت عدم کنترل مناسب موجب واژگونی ساختمان نیز گردد. باذکر این دلایل لزوم مهار این نیرو آشکار و اجتناب ناپذیر می‌شود. در این تحقیق سعی برآن است با ارائه راه‌کارهایی نیروی برکنش در ستون‌ها کاهش داده شود. در این مسیر از دو ساختمان به عنوان مدل‌های عددی استفاده می‌شود که با استفاده از انواع بادبندها، تغییر محل مهاربندها و همچنین افزایش تعداد مهاربندها سعی در کاهش مقدار نیروی برکنش در ستون‌ها خواهد شد. برای هر ساختمان، مدل‌های مجزای کامپیوتری ساخته شده که در این مدل‌ها راه کارهای پیشنهادی جهت کاهش نیروی برکنش، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مدل‌ها به بررسی انواع بادبندها در دو حالت بدون خروج از محوریت و دارای خروج از محوریت پرداخته می‌شود. در نهایت با مشاهده نتایجی که از مطالعه عددی به دست می‌آید، به بررسی کمی و کیفی نتایج پرداخته می‌شود. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که استفاده از مهاربندهای تکی در گوشه‌های ساختمان، به جهت خنثی شدن نیروی برکنش، منطقی به نظر نمی‌رسد و حتی المقدور بایستی از یک قاب میانی دیگر جهت مهاربندی کمک گرفت. بررسی اخیر نشان داد که افزایش دهانه بادبندی بیش از 50 % در کاهش نیروی برکنش در حالت‌های متفاوت موثر است. همچنین در این تحقیق استفاده از بادبند هم محور برای ستون‌های کناری و بادبند برون محور برای ستون‌های میانی در جهت کاهش برکنش مناسب‌تر تشخیص داده شد که نتایج عددی متفاوتی را با توجه به  محل ستون شامل می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

کلید واژگان: نیروی برکنش؛ مهاربندی؛ عکس العمل تکیه‌گاهی؛ مهاربند با خروج از مرکزیت؛ مهاربند بدون خروج از مرکزیت