معرفي مهاربند جديد كمانش‌تاب لوله‌اي تمام فولادي و ارزيابي آزمايشگاهي آن

دكتري تخصصي

مهاربندهاي معمولي دركشش مي‌توانند عملكرد قابل قبولي داشته باشند ولي در بارهاي فشاري قبل از تسليم دچار كمانش شده و زمينه براي خسارت ديدن سازه فراهم مي¬شود. مهاربندهاي كمانش¬تاب تحت كشش و فشار رفتار نسبتاً متقارني دارند و قبل از كمانش، با وارد شدن عضو باربر به ناحيه غيرارتجاعي، مي¬توانند شكل¬پذيري و اتلاف انرژي بالايي از خود نشان داده و عملكرد چرخه‌اي قابل قبولي داشته باشند. بااين‌وجود به دلايلي چون سنگيني ناشي از وزن بتن تازه و همچنين مشكلات ساخت و نصب، به‌كارگيري انواع رايج اين نوع مهاربند، در صنعت ساختمان، گسترش چنداني پيدا نكرده است. هدف از اين رساله، دستيابي به ‌نوعي مهاربند كمانش تاب تمام فولادي با هسته (عضو تحمل‌كننده بار) لوله¬اي است كه رفتار چرخه‌اي مهاربندهاي معمولي را بهبود بخشيده و نواقص مهاربندهاي كمانش¬تاب رايج را كاهش دهد. در اين راستا يازده نمونه با جزييات انتهايي (بخش انتقالي گوناگون) شامل: سه نمونه بدون غلاف (به‌عنوان نمونه‌هاي شاهد) دو نمونه داراي عضو مهاركننده كمانش (غلاف) نبشي، پنج نمونه با غلاف لوله¬اي بيروني و يك نمونه با غلاف مفتولي (جاسازي‌شده در داخل هسته) موردمطالعه‌ي آزمايشگاهي قرار گرفت. عملكرد نمونه¬ها تحت بارهاي چرخه¬اي بر اساس مدل‌هاي شكست، ظرفيت باربري وتوان تحمل تغيير شكل محوري، ارزيابي گرديد. نتايج آزمايش¬ها نشان داد نمونه¬هاي ساخته شده از دو لوله متداخل كه در دو انتهاي عضو هسته آن‌ها كلاهك¬هاي فولادي جوش شده و غلاف آن‌ها داراي مشخصات هندسي مناسبي باشند در شاخص‌هايي چون جذب و اتلاف انرژي، توان باربري ومودهاي خرابي نسبت به ساير نمونه‌ها عملكرد بهتري داشته و مي‌توانند ما را به هدف بر¬سانند. نمونه‌هاي كلاهك‌دار غلاف شده درعين حالي‌كه ميتوانند تا 7/2 برابرساير نمونه ها نيروي فشاري تجمل نمايند، در بخش انتهايي كمتر دچار چرخش شده و تشكيل مفصل پلاستيك و خسارت موضعي آن‌ها به تأخير مي‌افتد. همچنين كمانش كلي نمونه¬ها نيز ديرتر به وجود مي‌آيد. علاوه بر آن رفتار نمونه¬ها در فشار و كشش نسبتاً متقارن است. به‌گونه‌اي كه در محدوده غيرخطي بار فشاري تحمل شده نمونه‌ها به حدود 07/1 برابر باركششي آن¬ها مي‌رسد. اين نمونه-ها همچنين در محدوده غيرارتجاعي مي‌توانند داراي حلقه¬هاي هيسترزيس پايدار و افزايشي بوده و با اطمينان چرخه‌هاي اصلي بارگذاري را تا 2% تغيير طول محوري عضو هسته طي نمايند. مازاد بر آن، قادرند حداقل دو چرخه‌ اضافي را تا رسيدن به جابه¬جايي غيرارتجاعي تجمعي200 برابر جابه¬جايي تسليم طي ¬نمايند.

194581

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر محمد علي برخورداري بافقي - دكتر علي خيرالدين