بررسی رفتار قاب‌های بتن‌مسلحِ مهاربندی‌شده با ترکیب مهاربند ضربدری و زانویی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله قاب‏های بتن‏مسلح 4 و 8 طبقه با مهاربند ضربدری و زانویی مقاوم‏سازی شده و در نرم‌افزار SAP2000 V14 تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی قرار گرفته‏اند. سپس رفتار این دو سیستمِ مهاربندی با یکدیگر مقایسه شده و مطابق توصیۀ آیین‏نامۀ 2800 به گونه‏ای در ارتفاع قاب ترکیب شده‏اند که مهاربند ضربدری همواره در طبقات پایین‏تر قرار بگیرد. تحلیل استاتیکی با استفاده از الگوهای بار مثلثی و یکنواخت انجام شده‏است. تخصیص رفتار غیرخطی به اعضای لرزه‏ای (تیر و ستون‏های قاب خمشی، مهاربندهای فولادی و اعضای زانویی) با تعریف مفاصل پلاستیک برای آن‏ها صورت گرفته‏است. مدل‏های مورد بررسی به گونه‏ای انتخاب شده‏اند که سهم مشارکت ستون‏های قاب خمشی و مهاربندهای فولادی در مدل‏های مختلف، متغیر باشد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد، مشکل مهاربند ضربدری در قاب‏های بتن مسلحِ مهاربندی‏شده با این سیستم آن است که نیروهای کششیِ بزرگی از مهاربند به ستون‏های مجاورِ آن در طبقات پایین (خصوصاً زمانی‌که سهم مشارکت مهاربند زیاد باشد) منتقل می‌شود و همین مساله سبب تشکیل مفاصل پلاستیک در ستون می‏شود. هم‏چنین مشکل مهاربند زانویی در قاب‏های بتن‏مسلح مهاربندی‏شده با این سیستم، مقاومت و سختی پایین این مهاربندها می‏باشد، ضمن آن‏که این سیستم همواره از مهاربند ضربدری شکل‏پذیرتر نیست. در این مقاله ترکیب این دو سیستم مهاربندی در ارتفاعِ قاب سیستمی نتیجه داده‏است که ویژگی‏های مطلوب هر دو سیستم را همزمان دارد و نقاط ضعف هر سیستم توسط دیگری اصلاح می‏شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Behavior of Reinforced Concrete Frames Braced with a Combination of X and knee Bracing

نویسندگان [English]

  • F. Rezaie
  • Sh. Jafari Radniya
چکیده [English]

In this study, 4 and 8 story reinforced concrete frames retrofitted with X and Knee bracing systems using SAP2000 V14 software and nonlinear static analysis. Then the behavior of these two systems are compared with each other and according to standard 2800 requirements, X-bracing system are located on the lower stories. Static analysis is performed using a uniform and triangular load patterns. Nonlinear plastic hinges have been assigned to the each seismic elements (beams and columns of moment resisting frame, steel bracing and knee elements). Models are chosen such that the participation of moment frame columns and steel bracing in different models have varied. The results indicate that in the X-braced reinforced concrete frames, large tensile forces are applied to the adjacent columns of steel bracing, especially in the lower stories. This problem cause forming plastic hinges in the columns. Also, reinforced concrete frames with knee bracing have the low strength and stiffness, while it is not always more ductile than X bracing. In this research combination of two systems, X and knee bracing, at the height indicate a bracing system that has desirable features of two bracing systems simultaneously and disadvantages of each system can be modified by the other.

کلیدواژه‌ها [English]

  • RC Frame
  • X
  • bracing
  • Knee bracing
  • Bracing Participation
  • Pushover Analysis