عملكرد لرزهاي قاب فولادي با مهاربند ضربدري داراي اتصالات پيچ و مهره و رينگ سربي و لاستيكي

Seismic Performance of X-Type Braced Steel Frame with Rubber and Lead Rings in Bolt Connections

در سازه‌هاي داراي بادبند يكي از مسئله‌هاي مهم سختي زياد مربوط به وجود بادبند در قاب ها مي‌باشد كه براي بهبود عملكرد لرزه‌اي بهتر است تا اندازه‌اي اين سختي كاهش يابد. اگر بادبند با سختي زياد همراه باشد، هنگام وقوع زلزله نمي‌تواند وظيفه مستهلك نمودن انرژي را بخوبي انجام دهد وتمام انرژي جذب سازه مي‌شود در نتيجه بايد به دنبال راهكار بهتري باشيم تا بتوانيم سازه را تا حدي همراه حركات زلزله نموده وكارايي آن را براي استهلاك انرژي بالا ببريم. براي اينكار سعي شده تا يك راهكار مورد ارزيابي قرار گيرد و آن، استفاده از يك رينگ سربي و لاستيكي در اتصال پيچ و مهره بادبند به صفحه‌هاي اطراف آن و مقايسه تاثيرات آنها بر قاب فولادي داراي بادبند ضربدري مي‌باشد. قاب مورد مطالعه توسط نرم‌افزار المان محدود(Abaqus/6.13) تحت سه ركورد زلزله‌هاي بم، كوپه و سن فرناندو تحليل ديناميكي شده و سپس با وجود رينگ لاستيكي و سربي و بدون وجود رينگ، مقادير برش پايه، جابجايي نسبي و انرژي داخلي سازه بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه حداكثر برش پايه و ميزان جذب انرژي در قاب داراي رينگ لاستيكي كاهش يافته است.

In structures with brace, one major problem is the great hardness of the bracings frames which are efficient to improve the seismic performance and to reduce the size of the hardness. A highly stiff braced frame cannot adequately dissipate the energy exerted by earthquake, so it causes the structure to absorb a large portion of this energy. As a result, designers always look for viable strategies that allow the steel structure to move along earthquake motions and dissipate this energy. This paper sought to evaluate one of such strategies, which is the use of rubber and lrad rings in the bolted connections between braces and gusset plates. Finite element software (Abaqus / 6.13) was used to perform a dynamics analysis on a frame by subjecting it to the seismic records of Bam, Kobe and San Fernando earthquakes. This procedure was then repeated for the frame whose bolted connections contain rubber and lead rings and the values of base shear, drift, maximum stress in the structural members and the internal energy of the structure were compared. The results showed that the adding rubber rings to the connections of braced frame decreases its maximum base shear and energy absorption.