با ادامه افزایش تغییرمکان، المان­های بیشتری از هسته به تنش تسلیم رسیده و حتی تنش­های بزرگتر از تنش تسلیم را تحمل می­ کنند. در این مرحله غلاف به عنوان یک عضو فشاری نقش عمده­ای در تحمل بارهای وارده دارد.
ادامه روند افزایش تغییرمکان همچنان ادامه پیدا می­ کند تا لحظه­ای که مقدار تغییرمکان به ۶۳۹۵/۰ سانتی­متر می­رسد. در این مرحله مطابق شکل ۴-۴۱ در چند نقطه از غلاف مقدار تنش از تنش تسلیم تجاوز کرده و غلاف دچار تسلیم موضعی می­ شود. این تنش بزرگ در غلاف ناشی از اتکای هسته به غلاف می­باشد. مقدار تنش غلاف در هر گام به شکل کمانش­های هسته و نحوه اتکای آن به غلاف بستگی دارد.
شکل ۴-۴۱: تجاوز تنش در غلاف از حد تسلیم
در این مرحله هسته تنش­های بزرگتر از تنش تسلیم را تجربه می­ کند و تغییرشکل­های هسته مطابق شکل ۴-۴۲ می­باشد.
شکل ۴-۴۲: تغییرشکل هسته در تنش­های بزرگتر از تنش تسلیم
با استخراج نیروهای وارده به هسته و غلاف در هر مرحله از اعمال تغییرمکان می­توان نمودار نیرو-تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند مقاوم در برابر کمانش (NBRB) را رسم کرد. برای رسم این نمودار، نیروهای گرهی همه المان­ها را به دست آورده و با داشتن تغییرمکان­های متناظر هر مرحله نمودار نیرو- تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش مطابق شکل­های ۴-۴۳ تا ۴-۴۵ رسم می­ شود.

(( 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. ))

شکل ۴-۴۳: نمودار نیرو- تغییرمکان هسته
شکل ۴-۴۴: نمودار نیرو- تغییرمکان غلاف
شکل ۴-۴۵: نمودار نیرو- تغییرمکان مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش
با دقت در نمودار نیرو-­تغییرمکان مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش، سیر صعودی نمودار در لحظه­ای که غلاف وارد عمل شده است و به عنوان یک عضو فشاری درصدی از نیروهای وارد به مهاربند را تحمل می­ کند، کاملاً مشهود است.
در ادامه مطابق شکل ۴-۴۶ با رسم نمودار نیرو-تغییرمکان مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش در کنار نمودار هسته و غلاف و مشاهده رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش در نرم­افزار ANSYS می­توان صحت تئوری بیان­شده در این فصل را اثبات کرد.
شکل ۴-۴۶: مقایسه رفتار NBRB با هسته و غلاف

بررسی مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش با روش­های طراحی

در این فصل نخست روش طراحی بر اساس سطح عملکرد سازه­ای بیان شد و در ادامه به تفصیل به بیان مفهوم ضریب مقاومت پرداخته شده و در انتها با تعریف زلزله­های خفیف، متوسط و شدید، رفتار مطلوب مهاربند تحت هر کدام از این زلزله­ها بیان شد. در این بخش با توجه به نمودار نیرو-تغییرمکان به­دست آمده برای مهاربند جدید مورد مطالعه، به بیان معیارهای طراحی سطح عملکرد و رفتار مهاربند تحت این معیارها مورد بررسی قرار می­گیرند.
اگر چنانچه مطابق شکل ۴-۴۷ مجدداً رفتار مهاربند جدید مورد مطالعه رسم شده و سطوح مختلف عملکرد لرزه­ای بر روی شکل مشخص شود، می­توان نتایج زیر را استنباط کرد:
شکل ۴-۴۷: رفتار مهاربند NBRB و تأمین سطوح مختلف عملکرد
در سطح عملکرد سکونت بدون وقفه که به ازای ضریب رفتار R=8 به دست می ­آید، بایستی اعضای سازه­ای و غیر سازه­ای بدون آسیب به باربری خود ادامه دهند. با توجه به محاسبات انجام شده در بخش قبل، نیروی وارد به مهاربند جدید در این سطح عملکرد، حداکثر برابر می­باشد. با توجه به اینکه در این مرحله هسته در محدوده خطی خود می­باشد، تغییر مکان متناظر با این نیرو برابر خواهد بود با:
با مراجعه به شکل ۴-۴۷ می­توان به این نتیجه رسید که در این سطح عملکرد فقط هسته مهاربند جدید نقش باربری را به عهده داشته و هنوز به بار کمانشی خود نرسیده است. بنابراین این مهاربند سطح عملکرد سکونت بدون وقفه را به ازای زلزله­های رایج تامین می­ کند.
در سطح عملکرد ایمنی جانی انتظار می­رود که اعضای باربر جانبی دچار کمانش و یا تسلیم شده و نقش باربری خود را از دست دهند. در این مرحله هسته دچار کمانش کلی اولر شده است، ولی ایجاد غلاف در پیرامون هسته، از کمانش­های بزرگتر هسته جلوگیری کرده و تاب تحمل هسته به ازای نیروهای بزرگ­تر از این نیرو نیز فراهم شده است. هم­چنین در این مرحله غلاف وارد عمل شده و به عنوان یک عضو باربر محوری به همراه هسته عمل خواهد کرد و ادامه روند باربری مهاربند جدید ادامه خواهد یافت. بنابراین می­توان مشاهده کرد که مهاربند در سطح عملکرد ایمنی جانی نیز به خوبی معیارهای طراحی را تامین کرده است.
در سطح عملکرد جلوگیری از فروریزش انتظار می­رود که سازه سختی جانبی خود را از دست داده و فقط اعضای باربر قائم تحمل بار می­ کنند. ولی در تئوری مطرح شده برای این مهاربند جدید انتظار می­رود که اعضای باربر جانبی سازه هم­چنان به تحمل بار خود ادامه دهند. با بررسی رفتار مهاربند جدید، همان­طوری­که انتظار می­رود در این مرحله با وارد عمل شدن غلاف به عنوان یک عضو فشاری و تحمل درصدی از بار فشاری وارد بر مهاربند، سیستم جدید تحمل بارهای بزرگ­تر را نیز داشته است. بنابراین در زلزله­های شدیدتر مهاربند جدید بدون از دست دادن مقاومت خود هم­چنان به باربری جانبی سازه ادامه داده و مانع از فروریزش سازه خواهد شد.
فصل پنجم:
بررسی پارامتری مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش

۵-۱٫ مقدمه

در فصل چهارم مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش به­ صورت کامل تشریح شده و نتایج آنالیز و رفتار این مهاربند به­ طور کامل مورد بررسی قرار گرفته و تامین نیازهای آیین­ نامه­ای توسط این مهاربند جدید تایید شد.
در این فصل پارامترهای مختلف تاثیرگذار در رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش بیان شده و حالت بهینه پارامترهای مورد بررسی بیان خواهد شد.

پارامترهای تاثیرگذار در رفتار مهاربند جدید

پارامترهایی که ممکن است رفتار مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش را تحت تاثیر قرار دهند را می­توان به این ترتیب بیان کرد:
شکل هسته
شکل غلاف
فاصله هسته و غلاف
ابعاد هسته و غلاف
ضخامت هسته و غلاف
تفاوت طول هسته و غلاف
نوع مصالح هسته و غلاف
با توجه به جدید بودن موضوع، در این فصل شکل مقطع اولیه هسته و غلاف ثابت در نظر گرفته شده و تاثیر فضای خالی ( فاصله ) بین هسته و غلاف و همچنین تفاوت طول هسته و غلاف مورد بررسی قرار می­گیرد.

تاثیر فضای خالی بین هسته و غلاف

در این مطالعه جهت بررسی تاثیر فضای خالی^[۶۵] بین هسته و غلاف، مقادیر ۱/۰، ۵/۰، ۱، ۵/۱ و ۲ میلی­متر در نظر گرفته شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. برای هر یک از مقادیر فضای خالی فوق مدل ANSYS ایجاد شده و مورد آنالیز نرم­افزاری قرار گرفته است. جهت مقایسه بهتر، نتایج تحلیل به­ صورت نموداری نشان داده شده است.
در ادامه نمودار نیرو در مقابل تغییرمکان هسته، غلاف و نیز مهاربند جدید مقاوم در برابر کمانش نشان داده شده و مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
برای فضای خالی ۱/۰ میلیمتر نمودار نیرو- تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند جدید در شکل­های ۵-۱ تا ۵-۳ نشان داده شده است.
شکل ۵-۱: نمودار نیرو-تغییرمکان هسته با فضای خالی ۱/۰ میلیمتر
شکل ۵-۲: نمودار نیرو-تغییرمکان غلاف با فضای خالی ۱/۰ میلیمتر
شکل ۵-۳: نمودار نیرو-تغییرمکان مهاربند جدید با فضای خالی ۱/۰ میلیمتر
برای فضای خالی ۵/۰ میلیمتر نمودار نیرو- تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند جدید در شکل­های ۵-۴ تا ۵-۶ نشان داده شده است.
شکل ۵-۴: نمودار نیرو-تغییرمکان هسته با فضای خالی ۵/۰ میلیمتر
شکل ۵-۵: نمودار نیرو-تغییرمکان غلاف با فضای خالی ۵/۰ میلیمتر
شکل ۵-۶: نمودار نیرو-تغییرمکان مهاربند جدید با فضای خالی ۵/۰ میلیمتر
شکل ۵-۵: نمودار نیرو-تغییرمکان غلاف با فضای خالی ۵/۰ میلیمتر
برای فضای خالی ۱ میلیمتر نمودار نیرو- تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند جدید در شکل­های ۵-۷ تا ۵-۹ نشان داده شده است.
شکل ۵-۷: نمودار نیرو-تغییرمکان هسته با فضای خالی ۱ میلیمتر
شکل ۵-۸: نمودار نیرو-تغییرمکان غلاف با فضای خالی ۱ میلیمتر
شکل ۵-۱۱: نمودار نیرو-تغییرمکان غلاف با فضای خالی ۵/۱ میلیمتر
شکل ۵-۹: نمودار نیرو-تغییرمکان مهاربند جدید با فضای خالی ۱ میلیمتر
برای فضای خالی ۵/۱ میلیمتر نمودار نیرو- تغییرمکان هسته، غلاف و مهاربند جدید در شکل­های ۵-۱۰ تا ۵-۱۲ نشان داده شده است.