مقایسه عملکرد سازه دارای قاب مهاربندی شورون با قاب مهاربندی زیپر

درقاب‌های مهاربندی شورون به علت کمانش مهاربند در یک طبقه نیروی نامتعادل کننده عمود در وسط تیر وارد و موجب خرابی آن طبقه و در انتها موجب خرابی سازه می‌شود. در طبقه‌های پایین‌تر به سبب کمانش عضو فشاری یک نیروی قائم نامتعادل به محل برخورد مهاربندها در تیر بالایی واردشده که منجر به تغییرمکان زیادی در میانه تیر می‌شود. نتیجه‌ این موضوع تیرهای بسیار قوی و ناموزون با سایر اعضای سازه است. برای مقابله با این وضعیت از عضوهای قائم زیپر استفاده می‌شود. در سیستم زیپر، زمانی که مکانیزم زیپر در قاب تشکیل‌شده، ظرفیت جانبی قاب کم شده و ناپایدار می‌شود؛ که می‌توان با به کار بردن سیستم زیپر معلق این ضعف را برطرف نمود. در این پژوهش برای مقایسه قاب مهاربند شورون و قاب مهاربند زیپر از سازه‌های 4، 7، 10، 15 و 20 طبقه تحت 7 رکورد در نرم‌افزار opensees مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرارگرفته و پارامتر بیشینه نیاز زاویه دریفت طبقه و بیشینه نیاز دوران طبقه جهت مقایسه انتخاب شده‌اند. در انتها نتیجه می‌شود که میانگین رکوردها در شاخص دریفت در قاب 4 و 7 طبقه حدود %30، در قاب 10 طبقه حدود 10% و در قاب 15 و 20 طبقه کمتر از 5 درصد قاب زیپر نسبت به قاب مهاربند شورون در بام دریفت کمتر شده است. همچنین از نمودارهای زاویه دوران موضعی استنباط می‌شود قاب مهاربندی زیپر میانگین رکوردها در طبقه بام 30% در قاب 4 طبقه، 27% در قاب 7 طبقه، 8% در قاب 10 طبقه، کمتر از 5% در قاب 15 طبقه و کمتر از 3% در قاب 20 طبقه کاهش یافته است.

Comparison of the performance of the structure with a Chevron braced frame with Zipper braced frame

In Chevron braced frame, due to the buckling of brace on one story, an unbalanced force arrives perpendicularly in the middle of the beam, causing the destroy of the floor and, at the end, causes structural failure. On the lower floor, due to the buckling of the compression member, an unbalanced vertical force has arrived at the location of the upper beam of the braces, which results in a large displacement in the middle of beam. The result is a very strong and uneven beam with other members of the structure. To deal with this situation, Zipper column members are used. In the zipper braced frame, when the zipper mechanism is formed in the frame, the lateral load capacity of the frame is reduced and unstable, which can be remedied by applying a suspended braced zipper frame. In this study, for the comparison of the Chevron braced frame and Zipper braced frame from the 4, 7, 10, 15 and 20 stories of the structures under 7 records in the OpenSees software, a analysis dynamic of time history was performed and the maximum parameter required the drift angle of story and the maximum requirement rotation of story for comparison was selected. At the end, it is concluded that the average records in the index of drift angle in the 4 and 7 story frame are about 30%, in the 10story frame of about 10%, and in the frame 15 and 20 stories less than 5% of the zipper brace frame is lower than the chevron braced frame on the roof. Also, it is deduced from the angles of rotation, Zipper bracing frame Average records on the roof is 30% in the 4story frame, , less than 5% in the 15frame frame and less than 3% In the 20story frame dropped.