بررسی تاثیر نوع طراحی المان زانویی مهاربند شورون در رفتار سازه و روند تشکیل مفاصل پلاستیکی

ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺎ ﻫﺪف ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﻧﻮع ﻃﺮاﺣﯽ اﻟﻤﺎن زاﻧﻮﯾﯽ ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ chevron در رﻓﺘﺎر ﺳﺎزه و روﻧﺪ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﯿﮑﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪﺷﺪه اﺳﺖ. ایده کلی آن است که طراحی به‌گونه‌ای انجام پذیرد تا در زلزله های شدید فقط عضو زانویی تسلیم شود و بقیه اعضا در حالت ارتجاعی باقی بمانند و یا تعداد مفاصل پلاستیک در تیرها و ستون ها و همچنین کمانش بادبندها کاهش قابل‌توجهی یابد. در این تحقیق دو مدل المان زانویی با حالت خمشی و برشی و با تعداد طبقات 2، 6 و 10 طبقه و دوحالت 2 دهانه و 4 دهانه در نظر گرفته شده است. در حالت خمشی از مقطع باکس و حالت برشی از مقطع آی پی ای استفاده شده است. در این تحقیق نوع رفتار سازه و روند تشکیل مفاصل پلاستیک را در قاب‌هایی با حالت طراحی که نسبت نیاز به ظرفیت در المان‌های زانویی کوچک‌تر از یک و حالتی که نسبت نیاز به ظرفیت در المان‌های زانویی بزرگ‌تر از یک است مورد بررسی قرار دادیم. توالی تسلیم المان‌ها در تجزیه‌وتحلیل غیرخطی استاتیکی مطابق با آنچه انتظار می‌رفت است. المان های زانویی قبل از کمانش مهاربندها در هر طبقه در تمام مدل‌های مورد بررسی تسلیم شد. ازاین‌رو، می توان حدس زد که طراحی المان‌های زانویی با توجه به 120 تا 140 درصد از ظرفیت الاستیک آن‌ها یک استراتژی مناسب برای اطمینان از این‌که المان‌های زانویی اولین المان‌هایی هستند که به سازه به اتلاف انرژی جذب‌شده از طریق تشکیل مفاصل پلاستیکی کمک می‌کند است.

Investigating the effect of design type of Chevron's bracing element on structural behavior and the process of forming plastic hinges

The purpose of this study is to determine the ratio of the demand to capacity in knee element in the bracing system called Chevronchr('39')s knee bracing. The overall idea is that the design is to be carried out so that only the knee element is yielding in the severe earthquakes, and the other members remain resilient, or the number of plastic hinges in the beams and columns, and the buckling of the braces, is significantly reduced. In this study, two models of bending and shear elements with 2, 6 and 10 floors and two types of 2 and 4 bays are considered. In the bending mode, the BOX section and in shear mode the IPE sections are used. In this study, the behavior of the structure and the process of forming plastic hinges in frames with design state that the ratio of the demand to capacity smaller than one and state that the ratio of the demand to capacity larger than one has been investigated. The yielding of elements in the nonlinear static analysis is in accordance with what was expected. Knee Elements Before the buckling braces in each story were yielded in all models examined. Hence, it can be guessed that the design of knee element, according to 120 140 percent of their elastic capacity, is an appropriate strategy to ensure that the knee elements are the first elements that help to the structure to energy dissipated by forming Plastic hinges.