ارائۀ روش جدید استفاده از رولربرینگ‌ها در اطراف هسته در مهاربند کمانش ‌تاب تمام‌‌ فولادی

برای جلوگیری از حرکت‌های جانبی ناشی از زمین‌لرزه و باد، مهاربندهای مختلفی در سازه‌ها به‌کار گرفته می‌شود. یکی از‌ انواع مهاربندها، مهاربندهای کمانش‌تاب (brbs) است که شامل هستۀ فولادی و یک غلاف است. این غلاف ممکن است تمام‌فولادی یا فولادی-بتنی ‌باشد؛ البته مصالح دیگری هم به‌کار گرفته می‌شود. در این تحقیق روش نوینی برای بهبود عملکرد مهاربندهای کمانش‌تاب تمام‌فولادی ارائه شده است. بدین ترتیب که یک صفحۀ مشبک ‌پرشده از گریس به همراه رولربرینگ‌ها (استوانه‌های توپر کوچک فولادی)، در دو طرف هسته به غلاف متصل شده و هنگامی که هسته تحت بارهای وارده، به صورت غیرارتجاعی (غیرخطی) تغییر طول کششی و یا فشاری از خود نشان می‌دهد، این رفت‌ و‌ برگشت‌ها بر روی این رولربرینگ‌ها که در یک فضای پرشده از گریس قرار دارند، انجام می‌گیرد. لذا اصطکاک بین هسته و غلاف کاهش یافته و از انتقال نیروهای محوری به غلاف جلوگیری می‌شود. همچنین به‌علت روان‌ترشدن حرکت رفت‌ و ‌برگشتی هسته در داخل غلاف، احتمال گسیختگی زودهنگام هسته از بین می‌رود. انواع مهاربندهای کمانش‌تاب تمام‌فولادی با و بدون استفاده از روش جدید، توسط تحلیل اجزاء محدود با استفاده از نرم‌افزار آباکوس مورد تحلیل قرار گرفته و مزایای روش جدید نشان ‌داده شده است. کاهش نیروهای اصطکاکی وارد به غلاف، در نمونه‌های با رولربرینگ نسبت به نمونه‌های مشابه ‌بدون‌ رولربرینگ حداقل 45 و حداکثر 63 درصد است.

introducing a new method of using roller bearings around the core plate of all-steel buckling restrained braces

various bracing systems can be used to withstand lateral displacements caused by earthquakes and wind. one of these systems is buckling restrained braces (brbs), which consist of a steel core known as a core plate and a buckling restraining mechanism (brm) made of full steel, concrete-steel, or other materials. this study presents a novel method to enhance the performance of all-steel brbs. in this new method, a lubricated perforated steel plate with roller bearings (small solid steel cylinders) is attached to both sides of the core plate within the brm. during plastic elongation and contraction of the core plate due to tension or compression loads, these movements occur on the roller bearings, which are housed in a grease-filled space. as a result, the friction between the core plate and the brm is reduced, preventing the transmission of axial forces to the brm. additionally, the reciprocating movement of the core plate inside the brm is smoothed, eliminating the risk of premature core plate failure. finite element analysis has been conducted to analyze various types of all-steel brbs with and without the new method, demonstrating the advantages of the proposed approach. the inclusion of roller bearings in the samples reduces frictional forces on the sheath by at least 45% and up to 63% compared to similar samples without roller bearings.