ساختمان

اصول طراحی سگک بند BRB

[ad_1]

مهاربندهای BRB با قرار دادن یک هسته فولادی در داخل یک لوله فولادی پر از ملات، بتن یا دوغاب که هسته فولادی آن برای جریان ضعیف ساخته شده است و انرژی های رفت و برگشتی در Absorb در هنگام زلزله ساخته می شود. این قابلیت کمانش سگک ها باعث شکل پذیری و رفتار هیستریک پایدار در آنها می شود و برخی از محققین آنها را دمپر هیستریک معرفی می کنند.

شکل زیر اجزای تشکیل دهنده یک مهاربند کمانشی را نشان می دهد که شامل هسته، جزء جداکننده و جزء کمانش است.

سگک گهواره ای
اجزای سگک کمانشی

شکل زیر رفتار هیسترزیس مهاربند کمانشی را نشان می دهد.

سگک گهواره ای
سگک سگک پسماند رفتاری

برای درک بهتر رفتار این مهاربند در فشار و کشش نسبت به مهاربندهای معمولی در شکل زیر نشان داده شده است.

سگک گهواره ای
رفتار سگک کمانش در مقایسه با مهاربند معمولی

الزامات طراحی این بادبندها در مقررات ASCE7 و AISC341 بیان شده است. سیستم کمانش کمانش بالاترین ضریب رفتار را در بین سیستم ها دارد و این به دلیل رفتار غیر ارتجاعی آن در زلزله است که تغییر شکل سازه را کنترل می کند.

مراحل طراحی سیستم های مهاربندی BRB شامل گزینه های زیر است:

1- اولین قدم انتخاب روش طراحی است. طبق آیین نامه ASCE7 سه روش برای طراحی سگک های کمانش وجود دارد که عبارتند از:

  • روش جانبی معادل (ELF)
  • روش تحلیل طیفی (MRSA)
  • روش تحلیل تاریخچه زمانی

روش اول و دوم آنالیز رایج‌تر است و اگرچه روش جانبی ساده‌ترین روش آنالیز است، اما آیین‌نامه معمولاً محدودیت‌هایی برای استفاده از این روش قائل است، اما استفاده از تحلیل طیفی محدود نیست و در تمامی سازه‌ها قابل استفاده است. .

این مطلب را هم بخوانید  بررسی اثرات FRP بر رفتار ستون های بتن مسلح

2- در مرحله بعد چیدمان و موقعیت بریس ها مشخص شود. در طراحی این قطعه باید دقت شود که نیازی به طراحی بادبندهای فشاری و کششی نباشد زیرا مهاربند کمانشی در فشار و کشش رفتار یکسانی دارد.

شکل زیر انواع پیکربندی بریس ها را نشان می دهد:

سگک گهواره ای
سگک سگک را پیکربندی کنید

توصیه می شود دو طرح (بندبند X چند لایه و بادبند مورب زیگزاگ) در اولویت قرار گیرند.

3- سپس ابعاد بادبند باید بر اساس ترکیب بارهای ASCE7 برای نیروی لرزه ای (کاهش ضریب رفتار ساختمان R = 7) تعیین شود. استحکام طراحی باید بیشتر از مقاومت مورد نیاز باشد. به طور کلی به دلیل اقتصادی بودن پروژه، تعداد مقاطع در اندازه های مختلف از 4 تا 5 مورد بیشتر نمی شود.

4. میزان مجاز رانش غیرالاستیک سازه، پایداری سازه و بی نظمی ها باید مطابق با ASCE7 و AISC341 کنترل شود.

Δایکس (طراحی دریفت) در شکل زیر نشان داده شده است و فرمول آن آورده شده است: اصول طراحی سگک بند BRB

سگک گهواره ای

دریفت مورد انتظار آیین نامه برابر با حداکثر مقدار دو پارامتر 2% رانش کف یا دو برابر دریفت طراحی کف است.

جدول زیر مقادیر ضریب رفتار، ضریب استحکام اضافی و ضریب بزرگنمایی جابجایی مهاربند غیر کمانشی را برای محاسبه دریفت طبقات مطابق با ASCE7-10 نشان می دهد.

اصول طراحی سگک بند BRB

5- در این مرحله باید مقاومت طراحی سگک های کمانشی (بر اساس تسلیم هسته فولادی) با توجه به سخت شدن کرنش و مقاومت فشاری اضافی تعیین شود.

استحکام طراحی دستبند از فرمول زیر بدست می آید که در آن: اصول طراحی سگک بند BRB

Φضریب کاهش مقاومت و مقدار آن برابر 0.9 است.

الف: مقطع هسته فولادی (قسمت جاری)

این مطلب را هم بخوانید  خطر کانال ها و شکستگی شریان های حیاتی را نباید دست کم گرفت

F: حداقل تنش تسلیم فولاد هسته، یا تنش تسلیم واقعی به دست آمده از آزمایش.

سختی کرنش به این معنی است که افزایش مقاومت پس از تسلیم شدن ماده به تنش نهایی ادامه می یابد و مقدار مقاومتی که افزایش می یابد، مقاومت فشاری نامیده می شود.

ضریب تصحیح کرنش سختی با ω نشان داده شده است که نسبت حداکثر نیروی کششی به نیروی تسلیم کششی اندازه گیری شده برای مهاربند است.

ضریب تصحیح مقاومت فشاری با β نشان داده می شود که نسبت حداکثر نیروی فشاری به حداکثر نیروی کششی است. این دو ضریب که فواصل آنها در حداکثر نیروی فشاری و کششی آورده شده است و مقاومت طراحی را چند برابر کنید و مقاومت طراحی را افزایش دهید.

اصول طراحی سگک بند BRB

6- در مرحله آخر باید تیرها، ستون ها و اتصالات بر اساس مقاومت مهاربند طراحی شود.اصول طراحی سگک بند BRB

رفتار این عناصر، بر خلاف بریس، باید الاستیک باقی بماند.

مقاومت طراحی باید برای حداکثر مقاومت کششی و فشاری کنترل شود.

در فرمول مخالف R ضریب تنش تسلیم است.

سیستم های پیشنهادی برای مهاربندهای شتاب

مهاربندهای کمانش چرخشی ممکن است جابجایی جانبی (دریفت) را روی یک طبقه متمرکز کنند که به طور قابل توجهی سفتی در برابر جابجایی زاویه ای را کاهش می دهد. این تغییرات ممکن است پیش بینی نشده باشد و P-Delta را تحت تاثیر قرار دهد یا با جابجایی سازه به طور بالقوه مقاومت سازه را کاهش داده و مشکلاتی را ایجاد کند.

سختی کلی سازه را می توان با استفاده از سیستم دوگانه حفظ کرد و از تمرکز رانش در یک طبقه جلوگیری کرد. دو نمونه از سیستم های دوگانه مناسب برای این بریس ها در شکل زیر آورده شده است.

این مطلب را هم بخوانید  تاثیر سایت بر زلزله
سیستم توصیه شده برای مهاربندی BRB
سیستم توصیه شده برای مهاربندی BRB

الف) استفاده از قاب خمشی مقاوم به صورت موازی

ب) استفاده از خرپا با رفتار کشسان همراه با سگک کمانش

اتصال مهاربند اتصال

عامل دیگری که بر عملکرد ایمن بریس ها تأثیر می گذارد، اتصال بریس است.

اتصالات پیچی معمولاً برای مهاربندها استفاده می شود، اما اتصالات جوشی و مفصلی نیز رایج هستند. نکته مهم در اتصال بادبندها عدم وجود کمانش موضعی در اتصال انتهایی آنهاست.

در این راستا توصیه می شود در صورت سخت نشدن صفحه مهاربندی، طول موثر 2 در نظر گرفته شود.

روش معطر دیگری که برای تقویت مقاومت فشاری توصیه می شود استفاده از سخت کننده های لبه است.

برای رفع مشکل اعوجاج ترمز یک اتصال پیشرفته روی آن تعبیه شده است که از کمانش صفحه کمانش جلوگیری می کند.

سگک گهواره ای
جزئیات اتصال سگک کمانشی
سگک گهواره ای
جزئیات اتصال سگک کمانشی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا