رفتار سیستم سازه ای مهاربندی
تهیه کننده : دکتر بهزاد زراعت
فهرست مطالب
فصل اول : پیشگفتار
1-1مقدمه
1-2 هدف از تحقیق
1-3 تاریخچه تحقیقات
1-4 ساختار تحقیق
فصل دوم: سیستم های سازه ای و چگونگی رفتار مهاربندها
2-1 سیستم های سازه ای متداول در ساختمانهای فولادی
2-2 انواع مهاربندی
2-3 رفتار مهاربندها
2-4 سختی سیستم مهاربندی
2-5 اثر مهاربندی بر شالوده
2-6 چگونگی قرارگیری مهاربندی در طبقات
2-7 نحوه قرارگیری مهاربندها در طبقات
2-8 تقویت قاب های خمشی فولادی
فصل سوم :بررسی رفتار استاتیکی مهاربندهای غیرممتد در ارتفاع 3-1 تعریف سیستم مهاربندی غیرممتد در ارتفاع 3-2 انواع مهاربندی غیرممتد مورد مطالعه در پایان نامه 3-3 قاب مورد مطالعه 3-4 تغییر مکان جانبی در بادبندهای غیرممتد 3-5 نیروی داخلی ستونها 3-6 بررسی رفتار استاتیکی سیستم بادبندی BR-2 3-7 بررسی رفتار استاتیکی مهاربندهای BR-3 3-8 بررسی رفتار استاتیکی بادبندBR-4 3-9 بررسی رفتار استاتیکی بادبند BR-5 فصل چهارم : بررسی رفتار دینامیکی بادبندهای غیرممتد از جهت شکل پذیری 4-1خصوصیات دینامیکی سازه ها 4-2 انرژی مستهلک شده در سازه ها 4-3قاب های مورد مطالعه فصل پنجم : نتیجه گیری 5-1 تفاوت های رفتاری سیستم های مهاربندی ممتد با غیرممتد 5-2 بررسی خصوصیات رفتاری سیستم های مهاربندی غیرممتد منابع تحقیق
فصل اول : پیشگفتار
1-1مقدمه
1-2 هدف از تحقیق
1-3 تاریخچه تحقیقات
1-4 ساختار تحقیق
1-1 مقدمه
فاکتورهای لازم برای هر سازه برای مقاومت در برابر بارهای ثقلی و جانبی:
1- مقاومت کافی ← یعنی تحمل بارهای وارده و انتقال بارها به نقاط امن و ثابت بدون فروریختگی
2- سختی کافی ← یعنی تحت اثر بارهای وارده تغییر شکل های مجاز از خود نشان دهد.
1-2 هدف از تحقیق
1- تاثیر جابجایی بادبندها در تغییر مکان های نهایی یک سازه مهاربندی شده هم مرکز
2- تاثیر جابجایی بادبندها در رفتار استاتیکی یک سازه مهاربندی شده هم مرکز
3- تاثیر جابجایی بادبندها در رفتار دینامیکی یک سازه مهاربندی شده هم مرکز از جهت جذب و استهلاک انرژی و مقایسه شکل پذیری آنها
1-3 تاریخچه تحقیق
کارهای انجام شده به صورت خلاصه در زیر ذکر شده است:
1- کارهای تحقیقاتی در سال 1973 بر روی دیوار برشی غیرممتد انجام شد و در آن سال روش «المان خطی تقریبی» برای تحلیل پانلهای برشی غیر ممتد فرمول بندی گردید.
2- تحلیل استاتیکی بر روی پانلهای برشی غیر ممتد در سال 1976 آغاز گردید.
3- در سال 1985روش تحلیل الاستوپلاستیک برای قابهای دیوار برشی غیرممتد توسط اکاموتو و یوکویاما در طرح مقاوم سازی ساختمانها بکار گرفته شد.
4- در سال 1992 کولکارنی و مخرجی در مقایسه بین دیوار برشی ممتد و غیرممتد با فرض رفتار ارتجاعی نشان دادند که جابجائی سیستم های دیوار برشی غیر ممتد کمتر از ممتد است.
5- در سال 1376 تحقیقاتی در مورد مهاربندهای غیر ممتد توسط آقای شعیبی انجام شده و نتایج آن بصورت زیر بدست آمده است.
1- در سیستم مهاربندی غیر ممتد می توان نسبت به سیستم مهاربندی ممتد، وزن سازه را کاهش داد.
2- لنگر مقاوم واژگونی در حالت غیر ممتد بیشتر از حالت ممتد است.
3- در اثر جابجایی در مهاربندها در تراز ناپیوستگی تغییرات زیادی در نیروها و لنگرهای خمشی اعضاء سازه بوجود می آید
1-4 ساختار تحقیق
1- تحلیل استاتیکی قاب های 6و10 طبقه (با توجه به آئین نامه 2800 و مبحث ششم) در5 مدل مهاربندی و بررسی پارامترهای زیر:
الف) تغییر مکان جانبی نهائی
ب) تغییر مکان جانبی نسبی (Drift)
ج) عکس العمل ستونها(برای کنترل نیروی بالا رانش)
د) درصد برش جذب شده توسط ستونها
هـ) درصد برش جذب شده توسط بادبندها
و) لنگر خمشی در ستونها
ز) تغییر مکان دیافراگم سقف
2- تحلیل دینامیکی قاب های 3و6و10 طبقه و بررسی پارامترهای زیر:
الف) مقدار انرژی ورودی در یک ثانیه
ب) مقدارانرژی از دست رفته
ج) مجموع انرژی ورودی
د) انرژی مستهلک شده توسط میرائی سازه
هـ) درصد انرژی تلف شده
لازم به ذکر است که در پایان هر قسمت، آرایش بادبندی هر مدل بطور جداگانه بررسی شده است.
فصل دوم: سیستم های سازه ای و چگونگی رفتار مهاربندها
2-1 سیستم های سازه ای متداول در ساختمانهای فولادی
2-2 انواع مهاربندی
2-3 رفتار مهاربندها
2-4 سختی سیستم مهاربندی
2-5 اثر مهاربندی بر شالوده
2-6 چگونگی قرارگیری مهاربندی در طبقات
2-7 نحوه قرارگیری مهاربندها در طبقات
2-8 تقویت قاب های خمشی فولادی
2-1 سیستم های سازه ای متداول
2-1-1 قاب خمشی
الف) رفتار قاب خمشی
– بارهای جانبی با به خمش افتادن تیر و ستون در سازه تحمل می گردند.
– 80 درصد تغییر شکل سازه تحت رفتار لنگی برشی (Shearlag) و 20 درصد به علت رانش وتری (تغییر طول ستونها) می باشد.
– با توجه به تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرها انرژی موجود در زلزله مستهلک می گردد.
– فلسفه تیر ضعیف و ستون قوی در این سیستم برقرار است.
ب) خصوصیات قاب خمشی
– شکل پذیری بالا
– ایده آل از نظر معماری
– اقتصادی نمی باشد
– ابعاد و حجم زیاد تیر و ستونها
– حساسیت جوشکاری محل اتصالات
2-2-1 قاب مهاربندی شده
الف) رفتار قاب
– برش توسط اعضای قطری جذب می شود
– اعضای قطری برش را به نیروی محوری تبدیل کرده و به سیستم قائم انتقال می دهند
– اتصالات در این قاب به صورت مفصلی یا گیردار قابل اجرا هستند
ب) خصوصیات قاب
– اقتصادی هستند
– ابعاد مقطع تیرها و ستونها کمتر از قاب خمشی است
– سهولت اجرا
– تغییر مکانها قابل کنترل هستند
– مشکلات معماری
– شکل پذیری پایین
2-3-1 قاب خمشی مهاربندی شده
– تلفیقی از دو سیستم قاب خمشی مهاربندی شده
– نیروهای جانبی به نسبت سختی تقسیم می شوند
– در طبقات پایین قاب مهاربندی شده وظیفه تحمل بارهای جانبی را دارد
– در طبقات بالا قاب خمشی وظیفه تحمل بارهای جانبی را دارد
1) پر بازه ترین و در عین حال مزاحم ترین نوع مهاربند
2-2 انواع مهاربندی
(الف)
(ب)
(ج)
(هـ)
(د)
2- مهاربندی هائی که باعث خمش در تیرهای اصلی می گردند اما نصب درب و پنجره در آنها امکان پذیر است.
(و)
(ز)
(ح)
(ک)
(ی)
(ط)
3- مهاربندهایی که هم در ستون و هم در تیرها ایجاد خمش می نمایند
(ل)
(س)
(م)
الف) رفتار مهاربندهای گروه اول
– لنگرها و برشهای تیر اصلی مستقل از بارهای جانبی هستند
– قابهای کف (دیافراگم سقف) فقط بارهای ثقلی را تحمل نمایند
– تیرهای طبقات به صورت مشابه بوده و در هزینه اقتصادی صرفه جویی می گردد.
2-3 رفتار انواع مهاربندها
ب) رفتار مهاربندهای گروه دوم
– مهاربندها در جهت قائم، انعطاف پذیر بوده و در هنگام کوتاه شدن ستونها در اثر بار قائم، نیروی زیادی جذب نمی کند
– با توجه به مهاربندی های EBF، در این گروه با تشکیل مفاصل پلاستیک در تیر پیوند نسبت به سایر سیستم ها شکل پذیری مطلوبی دارند.
ج) رفتار مهاربندهای گروه سوم
– در تیرها و ستونها به علت نیروی مهاربندها، خمش به وجود می آید
– از جهت جانبی، دارای سختی پایینی هستند
2-4-1 عوامل موثر در سختی سیستم های مهاربندی
1- پهنای مهاربندی ← به علت ایجاد نیروی کمتر در مهاربند و کاهش تغییر شکل
2- اتصالات صلب
3- استفاده از مهاربند در طول و عرض ساختمان
4- استفاده از مهاربندهای کمربندی در ترازهای مختلف
2-4 سختی سیستم مهاربندی
2-5 اثر مهاربندی بر شالوده
– ستونها بر اثر نیروهای قائم ناشی از لنگر واژگونی و نیروهای ثقلی تحت فشار یا کشش قرار می گیرند
– باید در پای سازه نیروی فشاری به وجود آید
– در صورت وجود نیروی کششی باید وزن شالوده افزایش یابد
– ستونهای گوشه، حساسیت بیشتری در ایجاد نیروی بالارانش در شالوده دارند.
– جهت پایداری سازه بهتر است در هر طبقه حداقل یک دهانه مهاربندی شده وجود داشته باشد
– بطور کلی دیافراگم سقف باﻴد توانائی انتقال نیروهای افقی کف هر مهاربندی را داشته باشند.
2-6 چگونگی قرار دادن مهاربندی در طبقات
(الف)
(ب)
(ج)
طرز قرار گرفتن مهاربندی در طبقات
الف) مهاربندی تمام طبقات ممتد است(مهاربندی پیوسته)
ب) مهاربندی هر طبقه با توجه به ملاحظات معماری قرار داده شده است (مهاربند غیرممتد)
ج) استفاده از مهاربندی جهت تحمل بار قائم
بهترین حالت قرارگیری بادبند زمانی است که مرکز جرم بر مرکز سختی منطبق است (برای جلوگیری از پیچش نکات زیر را باید در نظر گرفت:
1- قراردادن مهاربندی در صفحات طولی و عرضی ساختمان (شکل الف)
2- استفاده از مهاربندی در گوشه های ساختمان بصورت متقارن، بطوری که با فرض یکنواخت بودن توزیع بار ثقلی مرکز سختی با مرکز جرم منطبق شود(شکل ب)
3- ایجاد سازه ای بسته، به وسیله استقرار مهاربندی در اضلاع بیرونی به طوری که بهترین عملکرد در مقابل پیچش را داشته باشد (شکل ب)
2-7 نحوه قرار گیری مهاربندی در پلان
(الف)
(ب)
(ج)
2-8 تقویت قاب های خمشی فولادی با استفاده از مهاربندها
یکی از راه های مقاوم سازی، اضافه نمودن مهاربند به سازه موجود است که در این صورت سختی سازه افزایش و پریود سازه کاهش می یابد.
2-8-1 مزایای استفاده از مهاربند در تقویت سازه های موجود:
الف) افزایش مهاربند به سازه موجود باعث افزایش درجه نامعینی و در نتیجه افزایش ظرفیت سازه می گردد
ب) افزایش مهاربند به سازه موجود سبب افزایش سختی می گردد (که در صورتی که در سازه رعایت درز انقطاع صورت نگرفته باشد) و در این صورت باعث کاهش خسارت ناشی از اثر پاندینگ می گردد.
ج) افزایش مهاربندی باعث تبدیل قاب خمشی ضعیف به قاب خمشی دو گانه شده و در نتیجه باعث افزایش ضریب رفتار سیستم بوجود آمده و کاهش نیروهای اعمالی به سازه می گردد
د) با افزایش مهاربندی، سختی سازه موجود افزایش یافته (و در بعضی از سازه ها مانند بیمارستانها) با کنترل تغییر مکانها، سبب کاهش خسارت به اجزای غیر سازه ای می گردد
باید توجه داشت که افزایش مهاربندی در موارد ذکر شده، غالباً استفاده از مهاربندهای غیرممتد می باشد. چون به دلیل بعضی از مسائل معماری نمی توان بادبندها را به صورت ممتد در سازه موجود اجرا نمود
2-9 شکل پذیری سازه ها
– نسبت تغییر مکان جانبی حداکثر به تغییر مکان جانبی تسلیم ضریب شکل پذیری نام دارد.
بنابراین هرچه تغییر مکان یک سازه پس از تسلیم و قبل از انهدام بیشتر باشد، شکل پذیری آن بیشتر است.
Vy
∆y ∆m
2-9-1 عوامل موثر بر شکل پذیری سازه های فولادی
1- شکل پذیری مصالح : قبل از تخریب، تغییر شکل های بزرگ تحمل نماید.
2- شکل پذیری سیستم سازه ای ← تشکیل مفاصل پلاستیک متعدد قبل از انهدام سیستم
2-10 شکل پذیری بادبندهای هم مرکز
– ایجاد تغییر شکل های پلاستیک تحت اثر نیروهای محوری که عامل استهلاک انرژی زلزله است
– مشکل اساسی در رفتار غیرخطی بادبندهای هم مرکز ← نا مشخص بودن منطقه غیرالاستیک و الاستیک در مهاربند ها
– مهمترین حالت شکست در مهاربندها ← کمانش مهاربندهای قطری و جاری شدن کششی مهاربندها
– رفتار بادبندها در بارهای رفت و برگشتی بر عوامل زیر وابسته است.
1- وضعیت انتهایی بادبند
2- کمانش عضو فشاری
3- وقوع کمانش موضعی
4- خستگی عضو در سیکلهای کوچک
– کمانش غیرالاستیک بادبند و مفاصل کششی ایجاد شده در بادبند به عنوان عامل اصلی جذب انرژی توسعه مفاصل پلاستیک در سایر نقاط سازه را نتیجه می دهد
2-11 پاسخ رفت و برگشتی بادبندهای فولادی
2-12 تاثیر ضریب لاغری در رفتار قاب با مهاربندی همگرا
افزایش ضریب لاغری عضور مهاربند باعث کاهش میزان اتلاف انرژی در عضو می گردد تا اینکه به محدوده رفتار صرفاً کششی نزدیک می شود.
2-12-1 ضریب لاغری در آئین نامه ها:
1) آئین نامه نیوزیلند (Fy بر حسب Mpa) = ضریب لاغری
2) آئین نامه SEAOC (Fy بر حسب Ksi)
3) آئین نامه 2800 (Fy بر حسبKg/cm2) = ضریب لاغری
حداکثر ضریب لاغری برابر 120 در نظر گرفته می شود
فصل سوم : بررسی رفتار استاتیکی مهاربندهای غیرممتد در ارتفاع
منظور از مهاربندی غیر ممتد پیوسته نبودن بادبندها در ارتفاع قاب است و سیستم ممتد، مهاربندی است که دهانه ای از قاب، از پایین ترین تراز تا بالاترین تراز طبقه توسط بادبند مهاربندی شده است.
مهاربند غیر ممتد در ارتفاع
3-1 تعریف سیستم مهاربندی غیرممتد در ارتفاع
3-2 انواع مهاربندی غیرممتد مورد مطالعه در پایان نامه
انواع مهاربندی مورد مطالعه در پایان در شکل مشخص شده است:
BR-3 BR-2 BR-1
بادبند پیوسته بادبند زنجیره ای بادبند با یک ناپیوستگی
BR-5 BR-4
بادبند پله ای بادبند پراکنده
3-3 قاب مورد مطالعه
برای بررسی رفتار قابهای مورد مطالعه با سیستم بادبندی غیرممتد، در روی دو قاب 6 و 10 طبقه انجام گرفت
الف) مشخصات قابها
1- قابها دارای دهانه 5 متری هستند و ارتفاع طبقات 3 متر می باشد و طول دهانه عمود بر قاب 5 متر است
2- کلیه اتصالات تیرها و ستونها به صورت مفصلی در نظر گرفته شده است
3- قاب در جهت X دارای سیستم مهاربندی و در جهت y به صورت قاب خمشی عمل می نماید.
ب) بارگذای استاتیکی
برای بارگذای استاتیکی سازه از آئین نامه های ذیل استفاده شده است
1- آئین نامه بارگذاری ثقلی (مبحث ششم)
2- آئین نامه 2800
3-4 تغییر مکان جانبی در بادبندهای غیرممتد
در دو حالت زیر تغییر مکان نهایی و تغییر مکان نسبی(ِDrift) طبقات مورد مطالعه قرار گرفت
1- جابجایی بادبند یک دهانه در طبقه اول تا بام و بدست آوردن تغییر مکانها در اثر جابجایی بادبندها(شکل الف)
2- جابجایی بادبند در سیستمBR-2(زنجیره ای) در دهانه اول تا دهانه آخر(شکل ب)
بادبند غیرممتد بادبند غیر ممتد مهاربند پیوسته
در طبقه آخر در طبقه اول
شکل الف) چگونگی ناپیوستگی در طبقه اول تا طبقه آخر
بادبند غیرممتد زنجیره ای بادبند غیر ممتد زنجیره ای بادبند پیوسته
شروع بادبندی از دهانه آخر شروع بادبندی از دهانه اول
شکل ب
3-4-1 نمودارهای تغییر مکان ها در سیستم غیر ممتد
بر اساس تعیین تغییر مکانها در بادبندهای غیر ممتد نمودار طبقه آخر به صورت زیر خواهد بود.
ب) نمودار طبقه آخر در قاب ده طبقه الف) نمودار طبقه آخر در قاب 6طبقه
با یک ناپیوستگی با یک ناپیوستگی
د) نمودار تغییر مکان طبقه دهم در ج) نمودار تغییر مکان طبقه ششم در
قاب غیر ممتد زنجیره ای در قاب غیرممتد زنجیره ای
و) نمودار تغییر مکان نسبی در قاب 6طبقه هـ) نمودار تغییر مکان نسبی در
با مهاربندی غیر ممتد زنجیره ای قاب 6 طبقه با یک ناپیوستگی
3-5 نیروی داخلی ستونها
– بطور کلی نیروهای داخلی هر تیر – ستون با ثابت بودن خصوصیات مقطع و نیروی محوری، کاملاً وابسته به تغییر مکان های دو انتهای عضو می باشد. بنابراین با بروز ناپیوستگی به دلیل تغییر شکل های ایجاد شده بطور موضعی در دو انتهای ستونها می تواند نسبتاً بزرگ باشد. بنابراین نیروهای داخلی ستون ها (اعم از نیروی برشی و لنگر خمشی) افزایش چشم گیری نسبت به سیستم پیوسته را نشان می دهد.
– در مطالعات انجام شده، برش جذب شده در ستونها در کلیه سیستم های بادبندی (BR-1 الی BR-5) مورد مطالعه قرار گرفت و درصد برش جذب شده در ستونها نسبت به برش طبقه با هم مقایسه شد.
3-6 بررسی رفتار استاتیکی سیستم بادبندی BR-2
در این سیستم بادبندی با توجه به شروع دهانه بادبندی (در 4 مدل)، نمودارهای درصد برش جذب شده توسط بادبندها، لنگر خمشی ماکزیمم ستونها، عکس العمل ستونها دست آمده است.
مدل BR-2(شروع دهانه دوم) مدل BR-2(شروع دهانه اول)
مدل BR-2(شروع دهانه سوم) مدل BR-2(شروع دهانه چهارم)
3-10 بررسی رفتار استاتیکی مهاربندهای BR-3
– در این سیستم با توجه به طبقه ناپیوستگی (طبقه اول، طبقه سوم، طبقه ششم) نمودارهای ذکر شده روی سه مدل مهاربندی BR-3انجام گرفته است:
BR-3(ناپیوستگی در طبقه ششم) BR-3(ناپیوستگی در طبقه سوم) BR-3(ناپیوستگی در طبقه اول)
3-7 بررسی رفتار استاتیکی مهاربندهای BR-3
3-8 بررسی رفتار استاتیکی بادبندBR-4
در این سیستم، مدلهای مورد بررسی بر اساس تعداد دهانه بادبندی بوده و نمودارهای ذکر شده بدست آمده است.
BR-4 (با دو دهانه بادبندی) BR-4 (با سه دهانه بادبندی) BR-4 (با چهار دهانه بادبندی)
3-9 بررسی رفتار استاتیکی بادبند BR-5
در این سیستم با توجه به دهانه بادبندی شده (اول-دوم و اول-سوم و اول-چهارم) رفتار استاتیکی بادبند مورد بررسی قرار گرفت
BR-5(دهانه اول و سوم) BR-5(دهانه اول و چهارم) BR-5(دهانه اول و سوم)
فصل چهارم : بررسی رفتار دینامیکی بادبندهای غیرممتد از جهت شکل پذیری
4-1خصوصیات دینامیکی سازه ها
Mu”+Cu’+Ku=F(t) معادله تعادل حاکم بر ارتعاش دینامیکی سازه ها
M: ماتریس جرم سازه
C: ماتریس میرائی
K: ماتریس سختی
F(t): بردار نیروی خارجی وارد بر سازه
4-1-الف) خصوصیات فیزیکی لازم برای رفتار دینامیکی
1- جرم← همان وزن مرده و زنده طبقات است که ایجاد نیروی اینرسی می نماید
2- سختی ← هرچه سازه سخت تر باشد نیروی بیشتری را جذب می نماید
3- میرائی ← عامل استهلاک انرژی بوده و به مواد و مصالح و نوع اتصالات در سازه وابسته است
4-2 انرژی مستهلک شده در سازه ها
عوامل مستهلک کننده انرژی در یک سیستم غیرالاستیک عبارتند از:
1- میرائی
انرژی مستهلک شده فقط به حرکت نسبی بستگی دارد ←
2- تسلیم
با انتگرال گیری از معادله حاکم بر ارتعاش، رابطه زیر نتیجه می گردد:
EI(t) = EK(t) + ED(t) +ES(t) + Ey(t)
EK(t) ← انرژی جنبشی
ED(t) ← انرژی مستهلک شده میرائی
ES(t) ← انرژی کرنشی
Ey(t) ← انرژی مستهلک شده به علت تسلیم
* نکات قابل توجه :
1- در انتهای زمین لرزه تمام انرژی های جنبشی و کرنشی سیستم از بین می روند و انرژی اعمال شده به سیستم به علت دو مکانیسم میرائی و تسلیم مستهلک می گردند.
2- در سیستم غیر الاستیک، میرائی نقشی کمتر در استهلاک انرژی دارد که مبین سرعت کمتر این سیستم نسبت به سیستم الاستیک است.
4-3قاب های مورد مطالعه
برای بررسی رفتار دینامیکی مدل های ذکر شده برروی قابهای 3و6و10 طبقه بررسی گردید که نتایج مربوط به قاب ده طبقه بصورت زیر خواهد بود
الف) مشخصات قاب
– قاب دارای دهانه های 4متری بوده و ارتفاع طبقات 3متر می باشد و طول دهانه عمود بر قاب 5 متر است.
– اتصالات قاب در جهت (x) بادبندی و در جهت (y) قاب خمشی می باشد
الف) بارگذاری استاتیکی
بارگذاری استاتیکی طبق آئین نامه مبحث ششم و 2800 انجام گرفته است
ب) تحلیل دینامیکی
براساس رکورد زلزله النسترو با مدت زمان s25 و تغییر مکان مرجع، مرکز جرم بام در نظر گرفته شده است
فصل پنجم : نتیجه گیری
در این فصل به تفاوتهای سیستم های ممتد و غیرممتد پرداخته و سپس نتایج مربوط به خصوصیات هر سیستم مهاربندی بطور جداگانه می پردازیم
5-1 تفاوت های رفتاری سیستم های مهاربندی ممتد با غیرممتد
الف) تغییر مکانهای جانبی و نسبی در مهاربندهای غیرممتد کمتر از مهاربندهای ممتد می باشد
ب) از جهت کنترل نیروی بالارانش، مهاربندی های غیرممتد وضعیت بهتری نسبت به مهاربندهای ممتد خواهند داشت
ج) وضعیت شکل پذیری سیستم های غیرممتد(بخصوص BR-2) نسبت به مهاربندی غیرممتد بهتر است
د) با توجه به ناپیوستگی در طبقات مهاربندی های غیرممتد، چگونگی تقسیم و گسترش بارهای جانبی برای هر سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی نامشخص است
هـ) در محل ناپیوستگی به دلیل تغییر شکل های بوجود آمده، باعث افزایش نیروهاو لنگرها در ستونها می شوند
و) در صورت ناپیوستگی بادبند در دهانه غیرمجاور (بخصوص در طبقات پایین سازه) در دیافراگم سقف، نیروهای بزرگی بوجود آمده و سقف را دچار مشکلاتی می نماید
5-2 بررسی خصوصیات رفتاری سیستم های مهاربندی غیرممتد
5-2-1 خصوصیات مهاربند BR-2
1- با توجه به آرایش مهاربندی ها در این سیستم، معمولاً مشکلات معماری در این سیستم کاهش می یابد
2- این سیستم مهاربندی دارای کمترین تغییر مکان جانبی و تغییر مکان نسبی، نسبت به سایر مهاربندی ها است
3- حداقل تغییر مکان جانبی مربوط به حالتی است که شروع دهانه بادبندی، دهانه اول باشد
4- در این سیستم نیروی بالارانش، نسبت به مهاربندهای دیگر بهتر کنترل می گردد
5- برای حالت بهینه در کنترل نیروی بالارانش، باید شروع دهانه بادبندی از دهانه اول یا آخر باشد
6- این سیستم نسبت به مهاربندی های دیگر بیشترین انرژی تلف شده را خواهد داشت و شکل پذیری بالائی نسبت به دیگر مهاربندی هاخواهد داشت
7- بهترین حالت برای افزایش انرژی تلف شده، زمانی رخ می دهد که شروع دهانه بادبندی، دهانه اول باشد
5-2-2 خصوصیات مهاربند BR-3
1- از جهت تغییر مکانهای جانبی، این سیستم تفاوت چندانی با مهاربند ممتد نخواهد داشت
2- در صورت ناپیوستگی در طبقه وسط کمترین تغییر مکان جانبی و در صورت ناپیوستگی در طبقه اول بیشترین تغییر مکان جانبی را خواهیم داشت
3- بهترین حالت برای کنترل نیروهای داخلی و لنگرهای خمشی، ناپیوستگی در طبقات وسط است
4- در صورت ناپیوستگی در طبقات پایین، بهتر است بادبند به دهانه مجاور انتقال یابد
5- در صورت ناپیوستگی در طبقات بالا، بهتر است بادبند به دهانه غیر مجاور انتقال یابد
6- از نظر درصد انرژی تلف شده در سازه های کوتاه (3طبقه) وضعیت بهتری نسبت به سازه های 6 و 10 طبقه خواهند داشت
7- در این سیستم، بهترین حالت برای استهلاک انرژی بیشتر، زمانی است که ناپیوستگی در طبقه وسط انجام گیرد.
5-2-3 خصوصیات مهاربند BR-4
1- رفتار این سیستم مانند سیستم BR-2(زنجیره ای) می باشد
2- در این سیستم مهاربندها بیشترین درصد جذب انرژی را نسبت به سایر مهاربندها خواهند داشت
3- در این سیستم به دلیل پخش بودن بادبندها وضعیت کنترل نیروی بالارانش مطلوب می شود
4- از جهت انرژی تلف شده، بهترین حالت در این مهاربندها زمانی رخ می دهد که تمام دهانه مهاربندی شده باشد(یعنی به سیستم BR-2 نزدیک شود)
5- این سیستم، از جهت تغییر مکان های جانبی تفاوت چندانی با حالت ممتد نخواهد داشت
6- از جهت انرژی تلف شده، حالت بهینه در این سیستم زمانی رخ می دهد که دهانه های بادبندی در مجاور هم باشند.
5-2-4 خصوصیات مهاربند BR-5
1- در این سیستم، به دلیل عدم تماس فیزیکی در بادبندها(دهانه اول-سوم) معمولاً اعضاء افقی سقف دچار نیروهای اضافی می گردند
2- از جهت کنترل نیروی بالارانش، به علت گسترش بادبندها وضعیت مطلوبی خواهد داشت
3- از جهت درصد برش جذب شده توسط بادبندها، پوشش بادبندی در دهانه اول-سوم بهتر از حالات دیگر خواهد بود
4- از جهت انرژی تلف شده همانند BR-2 وضعیت خوبی داشته و دارای شکل پذیری مطلوبی است
1- تحلیل دینامیکی سازه ها : تالیف چوپرا
2- مهندسی زلزله : تالیف حسن مقدم
3- سازه های بلند : ترجمه دکتر عادلی
4- دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود
5- طرح و اجرای ساختمان های فولادی (مبحث دهم)
6- رفتار و ضوابط طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی : تالیف نیکنام – ثنائی
7- طرح و تحلیل پلاستیک قابها : ترجمه دکتر علی کاوه
8- سازه های بلند : ترجمه دکتر حسن حاجی کاظم
5-4 مراجع تحقیق
با تشکر از
همراهی صمیمانه شما