ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی با میراگرهای اصطکاکی دورانی

لرزش سازه­ها می ­تواند باعث آسیب و تخریب سازه­ای گردد. لرزش­هایی که بر اثر نیروی حاصل از زلزله ایجاد می گردد مقیاس وسیعی دارند و باعث شده ­اند سازه­ ها حتی در کشورهای پیشرفته نیز آسیب پذیر باشند. برای مقابله با نیروی زلزله فلسفه طراحی به­صورتی است که اجزاء سازه­ها با استقامت و شکل­پذیری لازم طراحی شوند. خاصیت شکل­پذیری سازه باعث می­ شود که اعضاء سازه پس از تحریک توسط نیروهای لرزه­ای وارد محدوده رفتار غیرخطی شده و در نتیجه انرژی وارد بر سازه با بهره گرفتن از میرایی ذاتی مصالح مستهلک گردد. باید به این نکته توجه کرد که تغییر شکل پلاستیک اعضاء منجر به آسیب معینی به سازه می گردد این آسیب باید در حد قابل قبول محدود گردد.امروزه برای اینکه صدمات و آسیب اعضاء سازه را کاهش دهند از وسایل مختلف افزایش میرایی سازه و اتلاف انرژی در سازه ­ها بهره می­ گیرند. میرایی پدیده­ای است که باعث می­ شود ارتعاش آزاد یک سیستم به­تدریج مستهلک شود. در میرایی، انرژی جنبشی ارتعاشی سیستم بنا به مکانیسم­های مختلفی مانند اصطکاک مستهلک می­گردد ([i]). میرایی به دو روش در سازه تامین می­گردد. در روش اول میرایی سازه­ای به واسطه خواص ذاتی سازه و اعمال ضوابط طراحی لرزه­ای برای ایجاد مفصل پلاستیک در بخش­های معینی از سازه ایجاد می­گردد که معمولاً بیش از یک مکانیسم در این نوع تولید میرایی مشارک دارند مانند، اصطکاک داخلی بین ذرات مصالح سازه­ای، باز و بسته شدن ترک­های میکروسکوپی در اعضای بتنی، اصطکاک در اجزای اتصالات سازه­های فولاد، درگیری و اصطکاک بین عناصر سازه­ای و غیرسازه­ای (میانقاب)، پلاستیسیته در تعدادی از کریستال­های مصالح به­ دلیل تمرکز تنش درحالی­که تنش متوسط هنوز در ناحیه الاستیک خطی قرار دارد، ورود اعضای سازه­ای به ناحیه رفتار خمیری یا پلاستیک. در روش دوم با افزودن اعضای اضافی در سازه به نام میراگر، میرایی مورد نیاز تولید می­گردد. روش­های تولید میرایی که قبلاً بیان شد به­ طور معمول ناشی از خصوصیات مصالح اعضاء سازه­ای و اتصالات آنها در قاب ساختمانی می باشد. از این میرایی در جذب و اتلاف انرژی وارد بر سازه و همچنین در طراحی سازه­ها مورد استفاده قرار می گیرد. مثلاً طراحی قاب­های خمشی با شکل پذیری مورد نیاز. یعنی با تشکیل مفاصل پلاستیک در بعضی از نقاط مشخص اعضاء (معمولاً تیرها سپس در ستون­ها)، سازه را شکل­پذیر می سازند. اما این روش مخصوصاً برای سازه­های بلند غیراقتصادی است. از این جهت برای تولید میرایی لازم جهت جذب و اتلاف انرژی در سازه از دستگاه­هایی به نام میراگر استفاده می گردد.همانطورکه قبلاً بیان شد یکی از مکانیسم­های تولید میرایی در سازه و اتلاف انرژی وارد بر سازه­ها اصطکاک می باشد. همین تجربه باعث اختراع میراگرهای اصطکاکی گردید.۱-۱٫ میراگر های اصطکاکیاین میراگرها بر روی انواع بادبندهای جناقی، قطری و ضربدری متصل می­گردد. در این میراگرها انرژی منتقل شده به سازه صرف غلبه بر اصطکاک موجود در سطح تماس قطعات به کار رفته در میراگر می­ شود. این میراگرها با تمرکز رفتار غیرخطی در خود، مانع از بروز رفتار غیرخطی و آسیب در سایر اجزای سازه­ای و غیر سازه­ای می­شوند. مواد به کار رفته برای تولید اصطکاک در این میراگرها عموما بایستی دارای رفتار مناسب تغییر هیسترتیک، دامنه خستگی بالا و عدم حساسیت زیاد نسبت به تغییرات درجه حرارت باشند.این میراگرها به عنوان جداساز لرزه­ای نیز مورد استفاده قرار گرفته شده است .پایان نامه رفتار قاب­های خمشی فولادی مجهز به میراگرهای اصطکاکی دورانی تاریخچه و انواع میراگرهای اصطکاکیبرای چندین سال، دستگاه­های مختلف به منظور اتلاف انرژی به­کمک اصطکاک مورد آزمایش قرارگرفتند.اگرچه اشکال مختلف اصطکاک می­تواند به منظور کاهش ارتعاش و آسیب­های سازه­ای مورد استفاده قرار گیرد اما محبوب­ترین نوع آن اصطکاک جامدات است. بنابراین، تئوری اصطکاک جامدات مبنای بسیاری از پژوهش­هایی که درخصوص میراگرهای اصطکاکی انجام می شود، قرار گرفت. این تئوری برمبنای فرضیات زیر استوار است (4).1- نیروی اصطکاک مستقل از مساحت سطح تماس است.2- نیروی اصطکاک سطوح لغزش متناسب است با نیروی عکس­العمل سطح.3- نیروی اصطکاک مستقل از سرعت لغزش است.4- نیروی اصطکاک در خلاف جهت حرکت سطوح عمل می کند.