تعیین آرایش بهینه مهاربند زانویی در سازه های فولادی

مهاربندها به عنوان یکی از اجزای مهم و کلیدی سازه در تحمل بارهای جانبی، نقش منحصر بفردی را به لحاظ ایمنی و اقتصادی در ساختمان های فولادی ایفا می کنند. طی چند دهه اخیر نوعی نوین از مهاربندها با رفتاری منحصر بفرد، تحت عنوان مهاربند زانویی به جامعه مهندسی معرفی گردیده است بطوریکه این نوع سیستم مهاربندی در مواجه با بارهای جانبی همانند یک فیوز عمل کرده و ضمن استهلاک انرژی وارده از سوی زلزله به سازه، زودتر از اعضای اصلی سازه (تیرها و ستون ها) به حد تسلیم می رسد و مانع از وارد شدن آسیب های جدی به سازه می شود. در این مقاله، بهینه یابی موقعیت المان زانویی بصورت دقیق و با تحلیل حالات مختلف قرارگیری المان زانویی در قاب یک طبقه و یک دهانه به عرض دهانه 4 متری صورت گرفته است. بدلیل اینکه تغییر مکان جانبی سازه، شاخص مناسبی برای خرابی اعضای سازه ای و غیر سازه ای می باشد، نمودار تغییر مکان جانبی سازه مورد نظر مورد آنالیز قرار داده شده است. با توجه به اینکه در عملکرد مهاربند زانویی پارامترهایی، از جمله طول دهانه و ارتفاع قاب و همینطور طول افقی و قائم المان زانویی موثر می باشد بنابراین تمامی نسبت این پارامترها در موقعیت بهینه شده، محاسبه شده است. محاسبات نشان می دهد در صورتی که نسبت طول افقی به قائم المان زانویی بین 1.25 تا 1.67 باشد، عملکرد قاب بهینه می باشد.