فصل ششم: نتیجه ­گیری و پیشنهادات

مقدمه

مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش که در طول این تحقیق معرفی گردید، در واقع نوع جدیدی از مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش می­باشد که با ساده­سازی در نحوه ساخت آن، امکان اجرایی شدن این سیستم مهاربندی در ایران فراهم می­ شود. مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش از یک هسته با فولاد جدار نازک تشکیل شده است که توسط یک غلاف فولادی پیرامونی از کمانش­های جانبی محافظت شده است. هم­چنین در این مهاربند برخلاف مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش متداول، از مواد پرکننده استفاده نشده است.
هدف تحقیق ارائه شده بررسی رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش تحت بارهای فشاری ناشی از نیروی زلزله می­باشد. روش کار به این صورت می­باشد که یک مقطع بهینه برای هسته انتخاب می­ شود، به­نحوی­که در زلزله­های رایج رفتار الاستیک داشته باشد و در زلزله­های شدید، با تسلیم شدن هسته و در نتیجه افزایش شکل­پذیری، سهم زیادی از نیروهای زلزله مستهلک شود. درگام بعدی با مدل کردن مقطع هسته انتخاب­شده و غلاف پیرامونی آن در نرم­افزار ANSYS، به بررسی رفتار این مهاربند تحت نیروهای فشاری پرداخته شد. هم­چنین پارامترهای مختلف تاثیرگذار در رفتار این مهاربند نیز توسط نرم­افزار ANSYS مورد بررسی قرار گرفت.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

نتیجه ­گیری

باتوجه به مطالب بیان شده در فصل چهارم و پنجم می­توان نتایج زیر را استنباط کرد:
کنترل مودهای کمانشی موضعی و کلی اولر هسته با مقطع جدار نازک، باعث ایجاد چرخه­های هیسترزیس می­ شود که می­توان این عامل را دلیل برتری مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش نسبت به مهاربندهای همگرای رایج دانست.
در مهاربند جدید مورد مطالعه مشاهده می­ شود که به ازای زلزله­های خفیف و متوسط از آن­جایی­که فقط هسته با مقطع جدار نازک بار محوری ناشی از نیروی جانبی زلزله را تحمل می­ کند، سختی جانبی سازه زیاد نبوده و در نتیجه شکل­پذیری سازه مطلوب می­باشد.
با وارد عمل شدن غلاف در زلزله­های شدید (سطح عملکرد ایمنی جانی)، شکل­پذیری و استهلاک انرژی در سیستم مهاربند مقاوم در برابر کمانش جدید هم­چنان وجود خواهد داشت که این عامل دلیل برتری این سیستم مهاربند جدید در برابر مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش کنونی می­باشد.
با توجه به تکنولوژی ساخت ساده مهاربند جدید بیان شده، امکان رواج این سیستم مهاربند در ایران وجود دارد. حال آن­که مهمترین عامل عدم استفاده از مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش کنونی، تکنولوژی ساخت پیچیده آن می­باشد.
رفتار سیستم مهاربند جدید وابستگی زیادی به ابعاد فضای خالی بین هسته و غلاف دارد و با کاهش این فضای خالی مهاربند جدید رفتار بهتری از خود نشان خواهد داد. به این معنی که با کاهش فضای خالی بین هسته و غلاف، مهاربند جدید رفتار یکنواختی از خود نشان داده و در تغییرشکل­های بزرگ، نیروی وارده دچار نوسان و افت ناگهانی نخواهد شد. هم­چنین با کاهش فضای خالی بین هسته و غلاف، مقطع غلاف در نیروهای بزرگ­تر اعمالی به مهاربند دچار تسلیم می­ شود و لذا تاب تحمل کلی سیستم مهاربند جدید افزایش خواهد یافت.
اختلاف طول بین هسته و غلاف تاثیر قابل ملاحظه­ای در رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش نداشته است. این اختلاف طول هسته و غلاف به تعیین دقیق نقطه عملکرد ایمنی جانی بستگی خواهد داشت.

ارائه پیشنهادات جهت تحقیقات آتی

با توجه به این­که سیستم مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش یک ایده جدید بوده و در اول راه تحقیق قرار دارد، موضوعات متعددی جهت تکمیل و تکامل این ایده می­توان پیشنهاد کرد که در زیر به چند مورد از آن اشاره می­ شود:
بررسی رفتار مهاربند جدید با توجه به شکل و سطح مقطع متفاوت برای هسته و غلاف.
بررسی رفتار مهاربند جدید با در نظر گرفتن مصالح متفاوت برای هسته و غلاف پیرامونی.
ارزیابی ضریب رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش.
بررسی اثر کمانش غلاف در اثر نیروهای ناشی از کمانش­های هسته.
تحقیقات آزمایشگاهی جهت بررسی رفتار غیر خطی مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش جهت تامین شکل­پذیری و استهلاک انرژی وارده بر سازه.
بررسی رفتار قاب­های مهاربندی شده با مهاربند مقاوم در برابر کمانش جدید جهت حصول چرخه هیسترزیس مطلوب.
مراجع
] ۱[ دستورالعمل بهسازی لرزه­ای ساختمان­های موجود – نشریه ۳۶۰. ( ۱۳۸۵). تهران.
[۲]. Soong, T.T. (1997). “Passive Energy Disssipation System in Structural Engineering.” John Wiley & Sons, Inc.
[۳]. Uang, C.M., and Nakashima, M. (2003). “Steel Buckling-Restrained Frames in Earthquake Engineering: Recent Advanced and Applications.” Chapter 16, Y. Bozorgnia and V.V. Bertero, Eds. CRC Press. Publication.
[۴]. Bertero, V.V., and Vany, C.M., (1992). “Issues and Futore Directions in the Use of an Energy Approach for Seismic-Resistant Design of Structures.” P.Fajfar and H.Krawinkler Editors, Elsevier Applied Science, pp.3-22.
[۵]. Wakabayashi, M., (1994). “Design of Earthquake-Resistant Building.” New York: McGraw Hill, Inc.
] ۶[ عادلی، حجت­اله ( ۱۳۷۶). سازه­های ساختمان بلند. چاپ پنجم. تهران: انتشارات کتابفروشی دهخدا.
] ۷[ شاکری، کاظم، ( ۱۳۷۹). “بررسی رفتار لرزه­ای بادبندهای زانویی”، پایان نامه کارشناسی ارشد زلزله، تهران: دانشگاه علم و صنعت ایران.
] ۸[ ناطق­الهی، فریبرز و اکبرزادگان، حسین ( ۱۳۷۵). رفتار و طراحی لرزه­ای قاب­های خارج از محور. چاپ اول. تهران: موسسه بین ­المللی زلزله­شناسی و مهندسی زلزله.
[۹]. Fujimoto, M. (1988). “A Study on Brace Enclosed in Buckling-Restrained Mortar and Steel Tube: Part 1 and 2.” Structural Engineering Section, pp. 1339-1342.
[۱۰]. Nagao, N. and Takahashi, S. (1990). “A Study on the Elasto-Plastic Behavior of Unbonded Composite Bracing (Part 1: Experiments on Isolated Members Under Cyclic Loading).” Journal of Structural Engineering, vol. 415, pp. 105–۱۱۵٫
[۱۱]. Inoue, K. Sawaizumi, S. and Higashibata, Y. (1992). “Bracing Design Criteria of the Reinforced Concrete Panel Including Unbonded Steel Diagonal Braces.” Journal of Structural and Construction Engineering, vol. 1, pp. 41–۴۹٫
[۱۲]. Horie, T. and Yabe, Y. (1993). “Elasto-Plastic Behavior of Steel Brace with Restraint System for Post Buckling.” Annual technical papers of steel structures, vol. 1, pp. 187–۱۹۴٫
[۱۳]. Suzuki, N. Kono, R. Higashibata, Y. Sasaki, T. and Segawa, T. (1994). “Experimental Study on the H-Section Steel Brace Encased in RC or Steel Tube.” Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, pp. 1621-1622.
[۱۴]. Tada, M. and Kuwahara, S. (1993). “Horizontally Loading Test of the Steel Frame Braced with Double-Tube Members.” Annual technical papers of steel structures, vol. 1, pp. 203–۲۰۸٫
[۱۵]. Shimizu, T. Fujisawa, K. Uemura, K. and Inoue, K. (1997). “Design Method to Prevent Buckling of Low Yield Strength Steel Tube Brace and Fracturing of Joints: Part 1 and 2.” Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, pp. 781-784.
[۱۶]. Sridhara, B.N. (1990). “Sleeved Column-as a Basic Compression Member.” Procced of the 4th International Conference on Steel Structures & Space Frames, pp. 181–۱۸۸٫
[۱۷]. Iwata, M. Katoh, T. and Wada, A. (2001). “Performance Evaluation of Buckling-Restrained Braces on Damage Controlled Structures: Part 1 and 2.” Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, pp. 659-662.
[۱۸]. Sabelli, R. Mahin, S. and Chang, C. (2003). “Seismic Demand on Steel Braced Frame Building with Buckling-Restrained Braces.” Journal of Engineering Structures, Vol. 25, pp. 655-666.
[۱۹]. Yamaguchi, M. Yamada, Y. Matsumoto, Y. and Takeuchi, T. (2002). “Full-Scale Shaking Table Test of Damage Tolerant Structure With a Buckling Resistant Brace.” Journal of Structural and Construction Engineering, vol. 558, pp. 189-196.
[۲۰]. Ochoa Escudero, E. and Nakashima, M. (2003). “Comparative Parametric Study on Normal and Buckling-Restrained Steel Braces”. Universita degli studi di Pavia.
[۲۱].Dasse Design INC. (2009). Cost Advantages of Buckling Restrained Braced Frame Building, San Francisco.
[۲۲]. AISI (1996). “Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members.” D.C: American Iron and Steel Institute, Washington.
[۲۳]. Yu, W.W. (2000). Cold-Formed Steel Structures. John Wiley & Sons, Inc.
[۲۴]. FEMA 450 (2004). NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures Part1: Provisions, Prepared by the Building Seismic Safety Council for the Federal Emergency Management Agency, Washington.
[۲۵]. Sridhara, B.N. (1990). “Design of Optimum Weight Compression Members.” International Conference on Steel and Aluminium Structures, pp. 195–۲۰۶, Singapore.
[۲۶]. Schafer, B.W., Ádány, S. (2006). “Buckling analysis of cold-formed steel members using CUFSM: conventional and constrained finite strip methods.” ۱۸th International Specialy Conference on Cold-Formed Steel Structures, Orlando, FL.
[۲۷]. FEMA 369 (2004). Primere for Design Professionals: Communicating with Owners and Managers of New Buildings on Earthquake Risk, Washington.
[۲۸]. SEAOC, 1999, Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, prepared by the Structural Engineers Association of California, published by the International Conference of Building Officials, Whittier, California.
Buckling Restrained Brace ↑
Sridhara ↑
Thin-Wall Steel ↑
Hysteresis Curve ↑