بررسی رفتار مهاربندهای کمانش تاب فلزی در بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های بتن‌مسلح

یکی از انواع روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان‌های بتن‌مسلح، بهبود رفتار لرزه‌ای این‌گونه سازه‌ها به کمک مهاربندهای فلزی است. مهاربندهای متداول فلزی هنگامی که تحت تاثیر تنش‌های فشاری قرار می‌گیرند، دچار کمانش شده و فاقد هرگونه شکل‌پذیری است. از این‌رو، تلاش‌های صورت گرفته به منظور جلوگیری از مساله کمانش مهاربندها، منجر به خلق مهاربندهای کمانش تاب فلزی شد. در این مهاربندها، از کمانش اویلری هسته فولادی مرکزی به وسیله‌ی قرار دادن آن در یک قوطی فولادی، که با ملات پر شده، جلوگیری می‌شود. بنابراین در این مقاله ابتدا سازه‌های 6، 12 و 18 طبقه بتن‌مسلح بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش دوم) طراحی شده و آنگاه بر اساس دستورالعمل بهسازی لرزه‌ایساختمانهای موجود (نشریه شماره 360) و ویرایش سوم استاندارد 2800 کنترل شده‌اند. در ادامه و به منظور بهبود رفتار لرزه‌ای، این ساختمان‌ها با استفاده از مهاربندهای معمولی و نوعی خاص از میراگرهای هیسترزیس تحت عنوان مهاربند کمانش تاب، مورد تقویت قرار گرفته و ستون‌های قاب‌های مهاربندی‌شده در کلیه مدل‌‌ها به وسیله‌ی زره‌پوش بتنی تقویت شده‌اند. در مجموع 42 مدل تحلیل استاتیکی غیرخطی (بارافزون) شدند و نتایج به دست آمده مبین این نکته است که، سازه‌های دارای مهاربند معمولی به دلیل کمانش مهاربند فشاری، در نسبت تغییرمکان‌های بالا دچار ضعف بوده و میزان جذب انرژی آنها در سازه های 12 و 18 طبقه حتی از سازه بدون تقویت هم کمتر می‌شود. اما این نقیصه با به کارگیری مهاربند کمانش تاب، به دلیل رفتار تقریباً یکسان در کشش و فشار و بهره‌گیری از تمام ظرفیت این نوع مهاربند‌ها، برطرف شده و میزان جذب انرژی بالایی نسبت به سازه دارای مهاربند معمولی و سازه بدون تقویت به دست می‌آید.