امروزه استفاده از میراکننده های انرژی در سازه به منظور اتلاف انرژی زلزله مورد توجه فراوان قرار گرفته است. مزیت اصلی استفاده از میراگرها، جذب انرژی زلزله در اجزایی مجزا از قاب سازه می باشد. این امر منجر به کاهش آسیب های سازه اصلی در هنگام وقوع زلزله می گردد. در میان انواع مختلف میراگرها، میراگرهای هیسترزیس به دلیل هزینه کم، قابلیت اطمینان بالا و فقدان اجزای مکانیکی در آن از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشند . ما در کشورمان به طور متوسط در هر دهه، شاهد وقوع زلزله های شدیدی بوده ایم که باعث خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری شده است. لزوم توجه بیشتر به طراحی لرزه ای در طراحی های معمول و همچنین استفاده از مفاهیم شکل پذیری جهت کاهش ریسک خطر پذیری سازه امری لازم است.
سیستم های غیرفعال اتلاف انرژی
طراحی سازه ها در برابر زلزله بر این اساس می باشد که در زلزله های شدید جان ساکنین حفظ شود ولی اجازه داده م یشود سازه دچار خرابی هایی (به صورت محدود) گردد. به عبارت دیگر در زلزله های شدید مقداری خرابی برای سازه پذیرفته شده می باشد. در واقع با پذیرش مقداری خرابی برای سازه، اجازه می دهیم تا سازه مقدار زیادی از انرژی تحمیل شده توسط زلزله را با تغییر شکل های غیرارتجاعی ایجاد شده در بعضی از اعضا تحمل نماید. استفاده از سیستم های غیرفعال اتلاف انرژی روش مؤثر در کاستن از اثرات زلزله در ساختمان ها است. نقش عملی این سیستم ها اضافه نمودن میرایی ساختمان ها و به تبع آن کاهش دامنه تغییر مکان ها و نیروهای ناشی از اثرات زلزله در سازه است. فلسفه رو شهای طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله در سال های اخیر شاهد تغییرات بسیاری بوده است. خرابی بسیاری از سازه های طراحی شده باروشهای سنتی و همچنین پیشرفت رو شهای تحلیلی و بهبود چشمگیر عملکرد رایانه ها از جمله عوامل تغییر در فلسفه طراحی سازه ها در سال های اخیر بوده اند. امروزه ثابت شده است که طراحی سازه ها بصورتی که برای مقابله با زلزله های شدید رفتار کاملا الاستیک داشته باشند، از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. در نتیجه در طراحی سازه ها از روش هایی مانند کنترل غیر فعال سازه ها در برابر زلزله استفاده می شود. در این روش، برخی اعضای سازه ای خسارت هایی را در هنگام زلزله های شدید متقبل می شوند تا بدین وسیله تلاش های وارد بر اعضای اصلی سازه مانند ستون ها کاهش یافته و از این طریق سازه از آسیب های عمده در امان بماند.
مهاربندهای کمانش ناپذیر
روشهای غیر فعال بطور کلی به دو دسته سیستم های مستهلک کننده انرژی و جداگرهای پی تقسیم می شوند. مهاربندهای مقید شده در برابر کمانش نیز به دلیل عدم کمانش، قادر به اتلاف انرژی زیادی بوده و در کنترل غیر فعال سازه ها مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از نقایص رفتاری مهاربندهای همگرای متعارف نتیجه اختلاف بین ظرفیت فشاری و کششی این مهاربندها و زوال در مقاومت این مهاربندها تحت بارگذاری چرخه ای می باشد. شکل زیر شماتیکی از رفتار یک عضو تحت بار محوری را نشان می دهد. همانطور که در شکل پیداست میزان مقاومت عضو در فشار کمتر از مقدار آن در کشش است. این مورد به سبب کمانشی که در عضو ایجاد می شود بروز می کند. مبحث دهم از مقررات ملی نیز در حالتی که مهاربند هم محور با پیکربندی ۷ و یا ۸ باشد، ملزم می دارد تا تیر متصل به مهاربندها برای نیروی نامتعادل حاصل از این اختلاف طراحی شود.
برای دانلود جزوه مقدمه ای بر رفتار و طراحی مهاربندهای کمانش ناپذیر به این آدرس مراجعه نمایید.
