مقایسه رفتار قابهای فولادی چند طبقه با مهاربند زانویی قطری و شورون در برابر بار جانبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 کارشناس ارشد پژوهشکده زلزله مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

چکیده

مهاربندها به عنوان یکی از سیستمهای شناخته شده جهت مقاومت قابها در برابر بارجانبی می باشند. چنانچه طول محدودی ازعضو شکل­پذیر در سیستم بادبندی دارای رفتار غیرارتجاعی باشد، می توان رفتار لرزه ای کنترل شده­تری را برای سازه فراهم نمود. یکی از سیستمهایی که این مکانیزم را فراهم می­آورد، قابهای با مهاربندی زانوئی می باشند. در این مقاله ضمن معرفی برخی ویژگیهای این نوع مهاربند در حالات هندسی قطری و شورن، سعی شده است تا با مدلسازی قابهای چند طبقه(5 و8 طبقه) در نرم افزار SAP2000، نحوه رفتار جانبی سازه ها مورد بررسی قرار گیرد. با استفاده از معیارهایی همچون تغییرمکان هدف، منحنی ظرفیت(نیرو-تغییرشکل)، نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک و مقاطع طراحی شده قابهای نمونه، عملکرد بهترقابهای مهاربندی زانوئی حالت شورن ناشی از میرایی بیشتر به­خاطر کاربرد جفت عضو زانوئی در مقایسه با حالت قطری نشان داده شده است. بر اساس نتایج حاصله در حالت مهاربندی شورون با افزایش ارتفاع (از5 طبقه به8 طبقه) جابجایی هدف به میزان 65% افزایش، ولی برش پایه به میزان 10% و مقدار شتاب طیفی 40% کاهش می یابند در صورتیکه در حالت مهاربندی قطری این افزایش جابجایی هدف به میزان 70%، ولی کاهش برش پایه به میزان 5% و مقدار شتاب طیفی نیز به همان میزان 40% می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparing Behavior of Steel Buildings with Diagonal & Chevron Knee Braced Frames under Lateral Loads

نویسندگان [English]

  • s.mehdi Zahraei 1
  • Saeid Bahram Masjed bari 2
چکیده [English]

Bracing system is one of typical lateral bearing schemes in steel buildings. If just a limited length of ductile element becomes inelastic, a more controllable behavior is warranted. Knee Braced Frames, KBFs, are among such systems. In this paper, multistory frames (5 and 8-story frames) have been modeled with SAP2000 software and their lateral behavior has been studied. Meanwhile some of their properties have been introduced by using criteria such as target displacement, capacity curve (Force-Displacement), formation of plastic hinge and sample designed sections.
Better lateral performance of chevron knee braced frames compared to diagonal knee braced frames has been indicated due to more knee elements and thus higher damping. According to the results of chevron knee braced frames, when the height of the structure increases (from 5 to 8 stories), the target displacement increases 65%, base-shear and spectral acceleration decrease 10% and 40% respectively, while in diagonal knee braced frames the target displacement increases 70%, base-shear  and spectral acceleration decrease 5% and 40% respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diagonal bracing
  • chevron bracing
  • knee element
  • capacity curve
  • Target displacement
  • Plastic hinge