مطالعه عددی رفتار لرزه ای قاب های فولادی سرد نورد شده با مهاربند K شکل

یکی از روش های نوین ساختمان سازی استفاده از فولاد سرد نورد شده به عنوان سیستم باربر سازه است. رفتار لرزه ای سازه های فولادی سرد نورد شده به میزان قابل توجهی به مشخصات لرزه ای سیستم باربر جانبی وابسته است. مهاربند K شکل یکی از انواع تجاری مهاربندهای ساخته شده از فولاد سرد نورد شده است. بخش عمده ای از سختی، مقاومت جانبی و شکل پذیری این سیستم به جنس، ضخامت و نحوه قرارگیری این اعضا وابسته است. با این وجود سایر اعضا و پارامترهای مختلف نیز در نحوه انتقال نیروی جانبی از طبقات مختلف به فونداسیون و همچنین پارامترهای لرزه ای این مهاربند اثرگذار هستند. در این مقاله با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS به بررسی تاثیر بعضی از این پارامترها از جمله ضخامت مقاطع، فاصله ستونچه ها و نسبت ابعادی مهاربند بر سختی جانبی، ظرفیت نهایی و ضریب رفتار لرزه ای پرداخته شده است. برای محاسبه ضریب رفتار لرزه ای از روش های ارائه شده توسط دستور العمل های FEMA استفاده شده است. پس از بررسی نتایج بدست آمده مشخص شد که تغییر نسبت ابعادی بر ظرفیت نهایی و پارامترهای لرزه ای مهاربند K شکل تاثیری ندارد و همچنین افزایش ضخامت مقاطع باعث تغییر نوع خرابی از کمانش اعضا به کمانش موضعی اعضا در محل اتصالات می شود. تغییرات R برحسب تغییر ضخامت نیز روند مشخصی نداشته و محدوده ای بین 2/2 تا 4/3 را شامل شده است. از سوی دیگر افزایش فاصله ستونچه ها باعث افزایش ظرفیت مهاربندها شده ولی این روند پس از چند مرحله افزایش، تغییر کرده و باعث کاهش ظرفیت نهایی گردیده است.