بررسی عددی کاهش برکنش ستون‌ها در سازه‌های مهاربندی شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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


عنوان مقاله [English]

Numerical Evaluation of Columns’ Uplift in Bracing Structures

نویسندگان [English]

  • Abozar saleh
  • seyadmehdi zahrayi
چکیده [English]

ABSTRACT
       One of the forces occurring during an earthquake is the tensile force that arise in the columns. This phenomenon is called ‘uplift’. It causes damage in column, base plate and anchor bolts. In the absence of appropriate control it may cause the building to collaps. Knowing the reasons which lead to such phonomenon will clarify the point that such phonmenon needs to be controlled. The present study has tried to offer solutions by which the uplift in columns can bereduced. This study has tried to by offering solutions the uplift in columns is reduced.  To do so, the numerical models for two buildings were applied in which the location of the braced were changed and the number of brace columns were increased hoping to reduce the uplift strength. For each building, a separate model was built. In the models the proposed ways to reduce uplift were applied. Both EBF and CBF types of the braces were assessed. The numerical results obtained from the study indicate that using the single brace at the corners of the building, aiming to neutralize the uplift does not seem to be appropriate and that even the existence of an additional  intermediate frame braced for further support might be needed. The present study showed that the increase in the number of span bracing in different places (situations) are effective in reducing the uplift more than 50%.  Also, CBF in lateral columns and EBF for intermediate columns are better ways to reduce uplift, and that different numerical results according to the location of the column in plane.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Uplift force
  • bracing
  • Reaction support
  • EBF
  • CBF