بخشی از مقاله
چکیده
سیستم های حمایتی جداگر لرزه ای در مقابل زلزله باید ساده، قابل اتکا و قوی باشند. متد های طراحی این سیستم ها هم چنین باید ساده باشد. در نتیجه عملکرد خوب نمیتواند متکی به محاسبات پیچیده باشد. روش مرسوم طراحی سازه ها مبتنی بر افزایش ظرفیت سازه می باشد ، که در این روش ابعاد اعضای سازه ای و اتصالات فزایش می یابد و مقرون به صرفه و در خیلی موارد جوابگو نیست. از جداگر های لرزه ای به عنوان ابزار مقاوم سازی لرزه ای که باعث استهلاک بخشی از نیروی زلزله که به سازه وارد می شود استفاده می شود.
یکی از این ابزارها، جداساز لرزه ای لاستیکی با هسته سربی که در پی ها اجرا می شود ، می باشد. بررسی رفتار غیر خطی و ضریب رفتار سازه از مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار بر سازه م باشد و رابطه معکوس با نیروی زلزله دارد . در این تحقیق از طراحی push over بررسی رفتار غیر خطی برای تعیین ضریب رفتار انواع قاب های فولادی مجهز به جداگر لرزه ای استفاده شده است.که با نرم افزار sap 2000 تحلیل ها انجام شده اند و مدل اجزاء محدود در برنامه ی Abaqus 2017 مدل سازی شده است. و نتایج به صورت نمودار و جدول گرد آوری شده اند ، که با توجه به این نتایج میتوان به راحتی تاثیر استفاده ی جدا گر در ساختمان در مقابل نبرو های زلزله را دید و به اهمیت این سیستم پی برد.
مقدمه
دسته ای از سازه ها مانند بیمارستان ها ، ساختمان های اداری با ارزش هنری ، پل های مهم ، نیروگاه های برق ، موزه ها و ساختمانهایی که آسیب در آنها تهدیدی برای محی زیست خواهد بود و سازه های با اهمیت ویژه باید در مقابل زلزله به خوبی محافظت گردند. جداسازی لرزهای عبارت است از جداکردن کل یا بخشی از سازه از زمین یا قسمتهای دیگر سازه بمنظور کاهش پاسخ لرزه ای آن بخش در زمان زلزله.0 امروزه در کشورهای لرزهخیز جهت اتلاف انرژی لرزهای وارد بر سازه به استفاده از انواع ابزار مستهلک کننده انرژی توصیه شده است. یکی از این ابزارها، میراگرهای اصطکاکی دورانی می باشد.
به دلیل اینکه در آیین نامههای کنونی مقداری برای ضریب رفتار قابهای مجهز به این میراگرها ارائه نشده، در این پایاننامه سعی شده تاثیر استفاده از آنها بر روی ضریب رفتار قابهای خمشی فولادی مورد ارزیابی قرار گیرد.سیستم هسته مرکزی متداولترین سیستم ارائه شده و اجرا شده در دنیا میباشد. که علت متداول بودن آن این است که ایرادهای سیستم ثقلی را ندارد و همچنین هزینهی بالای جکهای هیدرولیکی و فضاگیر بودن سیستم فنری را هم ندارد.
در این سیستم در زیر تمام ستونها میراگرها یا جداسازهای لرزهای را قرار میدهند. مواد اولیهی این سیستم کائوچو و لاستیک میباشد. در وس این جداسازها یک هستهی فولادی یا سربی قرار دارد به همین علت به آن سیستم هستهی مرکزی گفته میشود. هستهی مرکزی دارای ارتفاعی کمتر از ارتفاع میراگر میباشد. این هسته برای مواقعی است که اگر میراگر از بین رفت و تخریب شد زیر ستون خالی نشود و ستون روی این هستهی مرکزی بماند و هستهی میراگر وزن ستون را تحمل کند. اگر این هستهی مرکزی نباشد جداساز تخریب میشود و زیر ستون به یکباره خالی شده و باعث تخریب کلی سازه میگردد.
قرار گرفتن مواد اولیهی این سیستم و هستهی مرکزی آن به این صورت است که بعد از هستهی مرکزی که در وس قرار دارد ، لایه کائوچو و لاستیک و صفحات فولادی قرار میگیرند. بدین ترتیب که یک لایه کائوچو و لاستیک قرار میگیرد و بعد یک صفحهی فولادی و دوباره لاستیک و کائوچو .بعد از آن که تمام صفحات کائوچو و لاستیک و فولاد را قرار دادند یک صفحه روی آنها میگذارند که صفحهی پایین روی پی قرار میگیرد و در روی صفحهی بالا ستون قرار میگیرد. وظیفهی کائوچو و لاستیک جذب ارتعاشات است و وظیفهی صفحات فولادی تحمل بار سازه .
شکل : 1 میراگر هسته مرکزی
مبانی تئوری و نحوه ی طراحی جداگر
تکیه گاههای لاستیکی با هسته ی سربی با نمایش رفتاری دوخطی با نرمشدگی تحت بارهای نسبتا شدید لرزه ای، عملکرد مطلوبی در زمینه ی کنترل توام لرزههای خفیف و شدید از خود نشان داده اند. هسته ی سربی این تکیهگاهها به همراه سختی بخش لاستیکی که در مقایسه با سختی بخش سربی بسیار اندک است، تامین کننده ی سختی اولیه ی مورد نیاز در نمودار نیرو- تغییرمکان این تکیهگاهها است. با افزایش میزان بارگذاری، این بخش به حد تسلیم رسیده و سختی بسیار کمی را در مقابل بار جانبی از خودنشان میدهد. این سختی به همراه سختی بخش لاستیکی تکیهگاه، سختی ثانویه را در نمودار نیرو- تغییرمکان از خود نشان میدهد. این رفتار در شکل 2 نشان داده شده است.
