ارزيابي اثر عامل هاي هندسي بر رفتار مهاربندهاي زانويي

Evaluation of the effect of geometric factors on knee braces

مهاربندهاي زانويي به عنوان جايگزيني براي سامانه¬هاي سنتي مهاربندي در نظر گرفته مي¬شوند. در اين پژوهش، به منظور شناخت بيشتر اين گونه از مهاربندها، نقش عامل¬هاي هندسي بر رفتار آن¬ها در سازه¬هاي فولادي مورد بررسي قرار مي¬گيرد. براي اين هدف، تغيير پارامترهاي تاثير¬گذار در بادبندهاي زانويي از قبيل سختي، طول، مساحت و ممان اينرسي عضو زانويي در دو نمونه قاب آزمايشگاهي به¬صورت عددي ارزيابي مي¬شود. نتيجه¬ها نشان مي دهند كه افزايش ممان اينرسي عضو زانويي باعث افزايش سختي جانبي قاب مي‌شود و ممان اينرسي المان زانويي بيشترين تاثير را از بين عواملي از قبيل مساحت و تغيير طول در سختي قاب دارا مي‌باشد. مساحت عامل مهم بعدي است كه تا حد مشخصي سبب افزايش سختي مي‌شود. افزايش سختي محوري بادبند تا حد معيني مي‌تواند روي سختي جانبي قاب موثر باشد و از يك مقدار معين به بعد مقدار سختي حانبي مهاربند ثابت مي‌شود و از آن مقدار بيشتر نمي‌شود. تيرها و ستون¬ها تاثير زيادي در رفتار جانبي قاب با بادبند زانويي دارد و تغيير سطح مقطع ستون نسبت به تغيير سطح مقطع تير تاثير بيشتري دارد.

Knee braces can be considered as a substitution of traditional braces. In this research, for better understanding of these typical braces, the role of geometric factors on behavior of steel structures is evaluated. For this purpose, numerical simulation carried out to evaluate effective parameters such as stiffness, length, area and moment of inertia in knee element of two samples. The results reveal that increasing in the moment of inertia cause to lateral stiffness of frames. Moreover, among above mentioned factors, the moment of inertia has the most important role in the frame stiffness. Area is another significant factor that leads to increase in the stiffness. The result of this investigation also shows that increasing in the axial frame stiffness can be effective on the lateral stiffness of the frame to some extent. However, the lateral stiffness becomes constant after a certain value. This study has also shows that beams and columns have significant impact on lateral behavior of knee braces. In this respect, the results prove that the variation of column’s cross-section plays more important role compared to beam’s cross section.