حذف سخت کننده های میانی تیر پیوند قوطی شکل در قاب های مهاربندی واگرا با استفاده از فولاد با تنش تسلیم پائین

سیستم مهاربندی واگرا دارای شکل پذیری بیشتر نسبت به سیستم مهاربندی همگرا و سختی جانبی بیشتر نسبت به سیستم قاب خمشی است و به نوعی از مزایای هر دو سیستم قاب خمشی و مهاربندی همگرا بهره می برد. به همین دلایل، محبوبیت این سیستم در دهه های گذشته افزایش یافته است. استفاده از دو مقطع i شکل و قوطی شکل به عنوان تیر پیوند در این سیستم رایج است. در مواردی که امکان تعبیه مهار جانبی در دو انتهای تیر پیوند وجود ندارد، تیر پیوند قوطی شکل به دلیل سختی پیچشی بالا، می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای تیر پیوند i شکل مطرح باشد. استفاده از سخت کننده عرضی در تیر پیوند قوطی شکل، موجب به تاخیر افتادن کمانش موضعی و به تبع آن پایداری کمانشی و اتلاف انرژی بیشتر در تیر پیوند می شود، اما استفاده از سخت کننده در تیر پیوند، موجب افزایش هزینه ساخت و کاهش سرعت اجرا می شود. در این مطالعه، از فولاد با تنش تسلیم پائین به عنوان یک مصالح نوین در طرح لرزه ای سازه های فولادی، به منظور ایجاد پایداری بیشتر در مقابل کمانش های موضعی و حذف سخت کننده های میانی در جان تیر پیوند قوطی شکل استفاده شده است. استفاده از فولاد با تنش تسلیم پائین در جان تیر پیوند، امکان افزایش ضخامت جان و نتیجتاً کاهش نسبت فشردگی جان را می دهد. همچنین استفاده از این نوع فولاد به دلیل تنش تسلیم پائین، شکل پذیری و سخت شدگی کرنشی بالا، موجب جلوگیری از بروز کمانش و پارگی در تیر پیوند شده و علاوه بر آن، موجب افزایش اتلاف انرژی در سازه می شود، اما استفاده از فولاد با تنش تسلیم پائین در جان تیر پیوند، موجب ایجاد اضافه مقاومتی حدود 3 برابر اضافه مقاومت تیر پیوند با فولاد های متداول می شود که باید در طراحی اعضای نیرو کنترل بر اساس ظرفیت تیر پیوند مورد توجه قرار بگیرد. مطابق تحقیق حاضر، با استفاده از فولاد با تنش تسلیم پائین در جان تیر پیوند قوطی، بدون سخت کننده میانی و با نسبت فشردگی کمتر از 16.5، کمانش برشی جان در تیر پیوند اتفاق نمی افتد. همچنین استفاده از فولاد با تنش تسلیم پائین در تیر پیوند، می تواند موجب افزایش ضریب رفتار سازه شود.

Elimination of Intermediate Stiffeners in Box Link Beam of Eccentrically Braced Frames Using Low Yield Point Steel

The eccentrically braced frame has more ductility in comparison with concentrically braced frame and more lateral stiffness in comparison with moment resisting frame and involves the advantages of both moment frame and concentrically braced frame. Because of these reasons, this system has gained popularity in the last decades. I shaped and boxshaped beams are two usual link beams. In cases that lateral braces are hard to provide at both ends of the link beam, box link beam has some advantages comparing to the Ishaped beam because of its high torsional stiffness. Using transverse stiffeners in Box link beams, delays local buckling and leads to higher buckling stability and energy dissipation in links but increases the cost of construction and decreases the velocity of execution. In this research, low yield point steel, as a new material in seismic design of steel structures, has been used as web of link beam in order to enhance local buckling stability of links and eliminate intermediate stiffeners. Using low yield point steel in the web of link beam makes it possible to increase links web thickness and lowers the compactness ratio of the web as a result. Because of low yield stress, high ductility, and strain hardening, low yield point steel prevents buckling and fracture and increases energy dissipation of structure but using of low yield point steel as link web, leads to the about triple value of overstrength in comparison with usual steels that should be considered in the design of forcecontrolled members based on link beam capacity. According to this research, using Low yield point steel with a compactness ratio less than 16.5 and without intermediate stiffeners as link web, eliminate local shear buckling. Also using Low Yield Point steel in link beam may lead to a higher response modification factor.