ارزیابی و مقایسه عملکرد مهاربندهای واگرا و همگرا در مقاوم سازی قاب های خمشی بتن آرمه

استفاده از مهاربند فولادی یکی از روش های مقاوم سازی قاب خمشی بتن آرمه در برابر بارجانبی است. هدف از این مقاله ارزیابی روش جدید مقاوم سازی قاب بتنی با قاب فولادی دارای مهاربند واگرا و تیرپیوند تعویض پذیر، و تعبیه آن با کلاف فولادی در دهانه هایی از قاب بتنی است. از مزایای این روش اجرای آسان، صرفه اقتصادی و شکل پذیری مناسب، به دلیل وجود فیوز شکل پذیر در بخش الحاقی است. لذا ضمن معرفی این روش، عملکرد آن با روش های متداول مقاوم سازی قاب بتنی با مهاربند همگرا مقایسه شده است. در این مقاله 6 روش مقاوم سازی قاب بتنی، شامل مهاربند ضربدری، مهاربند به شکل8، مهاربند واگرا با تیر پیوند بتنی، مهاربند واگرا با تیر پیوند فولادی، متصل به دو ستون فولادی در کلاف، مهاربند واگرا و تیر پیوند فولادی متصل به کلاف، با دو ستون فولادی بین کلاف و تیر فولادی، و مهاربند واگرا و تیر پیوند فولادی متصل به کلاف مورد مطالعه قرار گرفته است. همه مدل ها دارای کلاف فولادی محاط کننده ی مهاربند و متصل به قاب بتنی است. نتایج تحلیل دینامیکی خطی در همه قاب های مقاوم سازی شده، کاهش تغییرمکان جانبی نسبی و کاهش نسبت نیرو به ظرفیت در اعضای قاب بتنی، نسبت به قاب بتنی بدون تقویت را نشان داده است. در روش های جدید مقاوم سازی قاب بتنی با مهاربند واگرا و تیرپیوند فولادی کاهش میزان مصرف فولاد تا 38 درصد و کاهش برش پایه تا 18درصد نسبت به روش مقاوم سازی قاب بتنی با مهاربند همگرای ضربدری مشاهده شده است. تحلیل استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی مدل ها با نرم افزار PERFORM-3D انجام شده است. از بررسی رفتار غیرخطی مدل ها، مدل مهاربند واگرا و تیر پیوند فولادی متصل به کلاف از سختی، شکل پذیری، ضریب رفتار و قابلیت استهلاک انرژی بیشتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار بوده است و تشکیل اولین مفصل پلاستیک در تیرپیوند این مدل، بیان گر عملکرد مناسب تیرپیوند به عنوان فیوزسازه ای است.