بررسي عملكرد قاب فولادي با ورق‌هاي پركننده فولادي ومهاربند واگرا تحت بارگذاري فزاينده

در اين مقاله به بررسي رفتار قاب هاي فولادي داراي مهاربند واگرا و صفحات نازك پركننده پرداخته شده است. هدف اصلي اين تحقيق ارائه ي فرم جديدي از مهاربند واگرا است، كه با اضافه نمودن ورق فولادي نازك زير تير پيوند موجب بهبود رفتار لرزه اي آن مي شود. در مدل پيشنهادي به علت اضافه نمودن ورق هاي پركننده، سختي خمشي و برشي تير پيوند موجود در قاب مهاربند جوابگوي نيروهاي وارد نخواهد بود. از اين رو جهت تأمين سختي و افزايش مقاومت قاب، استفاده از يك ورق فولادي در زير تير پيوند متصل به صفحات اتصال مهاربند پيشنهاد شده است. در مدل هاي پيشنهادي دو گروه مدل با ورق فولادي زير تير پيوند (ورق فولادي مياني) مورد بررسي قرار گرفته است. در گروه اول و دوم تمامي تحليل ها از نوع استاتيكي با در نظر گرفتن اثرات غيرخطي هندسي در يك قاب واگرا با ورق هاي پركننده كه ارتفاع ورق زير تير پيوند (ورق فولادي مياني) به ترتيب برابر 460 و 742 ميلي متر مي باشد. پارامترهاي مورد بررسي شامل، ارتفاع ورق مياني، ضخامت ورق مياني و تاثير آرايش سخت كننده ها بر عملكرد قاب مي باشد. جهت بررسي عددي رفتار مدل ها از روش اجزاي محدود با استفاده از نرم افزار Abaqus، به روش بارافزون استفاده شده است. نتايج تحليل در مدل ها، شامل: منحني نيرو- جابه جايي، زوال سختي، جابجايي برون صفحه ديوار به علت كمانش، انرژي اتلافي غير كشسان در سازه و توزيع تنش در سازه (كانتور تنش) مي باشند. مطابق نتايج مدل هاي عددي ورق فولادي مياني در تامين سختي و افزايش مقاومت سازه از اهميت بسيار بالايي برخوردار مي باشد. همچنين با افزايش ارتفاع ورق مياني توسعه ميدان كششي قطري به داخل ورق پركننده افزايش مي يابد، در نتيجه مي توان كمانش هاي موضعي را به كمانش هاي كلي در ورق هاي پر كننده تبديل نمود. در بين آرايش سخت كننده ها مشاهده شد، سخت كننده زير ورق مياني كمترين تاثير در بهبود پاسخ نيرو- جابجايي سازه را دارد و با بررسي مدل ها با ورق مياني به ارتفاع 460 ميلي متر، داراي 2 سخت كننده عمودي در مقايسه با مدل 4 سخت كننده ظرفيت سازه (نيرو- جابجايي) در حدود 31% افزايش يافته است.