Протокол пошаговых дополнительных квазистатических испытаний корсета с фиксацией устойчивости

А корсет с защитой от прогиба представляет собой тип структурной распорки, используемой в зданиях. Его цель — помочь зданию противостоять циклическим боковым нагрузкам, чаще всего нагрузкам, вызванным землетрясением. Его основные преимущества включают экономичность, стабильность и уменьшение межэтажного смещения.

Сердечник переменного сечения

Сердечник переменного сечения для раскоса, ограничивающего продольный изгиб, представляет собой конструкцию раскоса, имеющую переменную площадь поперечного сечения. Внутренний сердечник достаточно гибок, чтобы свободно сжиматься и растягиваться внутри удерживающей трубки, не прогибаясь при сжатии. Результатом является симметричное поведение при сжимающих и растягивающих нагрузках.

Кроме того, в конструкцию раскоса входит демпфер фрикционного типа, снижающий потребляемую элементом энергию. Фрикционный демпфер прикреплен к внешнему ограничительному элементу через отверстия для болтов. Такая конструкция позволяет эффекту энергопотребления оставаться относительно стабильным даже после того, как пластина сердечника была деформирована из-за большого смещения.

Стабильный гистерезисный отклик

Раскосы с ограничением устойчивости (BRB) демонстрируют сбалансированное гистерезисное поведение при циклическом растяжении и сжимающей нагрузке. Хотя гистерезисное поведение во многом зависит от жесткости и прочности корсета, его обычно считают стабильным. Текущие процедуры тестирования компонентов сосредоточены на протоколах нагрузки с симметричным смещением. В этой статье мы представляем протокол поэтапных дополнительных квазистатических испытаний раскоса, удерживающего устойчивость на устойчивость.

Образец BRB продемонстрировал максимальный дрейф 6% и отсутствие трещин в сварных швах. Кроме того, не было никакой локальной или глобальной нестабильности. В последующем анализе мы охарактеризовали гистерезисное поведение BRB с помощью гистерезисной кривой. Эти кривые отображают максимальную прочность во время циклов сжатия и растяжения, а также то, как жесткость меняется с циклами смещения. Также представлены значения совокупной гистерезисной диссипации энергии.

Стабильная гистерезисная реакция на фиксирующийся корсет является важным свойством конструкции корсета. Помимо обеспечения гистерезиса, вызванного жесткостью, BRB также обладают превосходной устойчивостью к сжатию. Их прочность на сжатие обычно выше, чем прочность на растяжение. Считается, что эта разница возникает из-за сил трения и увеличивается с увеличением номера формы потери устойчивости.

Экономическая эффективность

Распорка, удерживающая выпучивание, представляет собой структурную систему, в которой для армирования стального каркаса используется бетон. Система обычно используется в системах, устойчивых к сейсмическим воздействиям, например, в зданиях в сейсмических зонах. В США каркасы с продольным изгибом широко используются в зданиях в районах с высокой сейсмичностью. Раньше в качестве удерживающих механизмов в сейсмоопасных районах использовались стальные трубы, заполненные бетоном.

Конструкция фиксирующих раскосов с продольным изгибом требует тщательного рассмотрения соединений между стальным сердечником и фиксируемой сталью. Это важно, поскольку детали соединения будут определять передачу усилий на раскос. Кроме того, необходимо тщательно учитывать размеры фиксирующих раскосов. Кроме того, устойчивость удерживающих раскосов зависит от пластичности стального сердечника. Кроме того, стальные сердечники могут подвергаться процессам наклепа, что увеличивает их жесткость и сокращает время, необходимое для процесса строительства.

BRB может представлять собой многожильную конструкцию из нескольких сталей. Он также может быть спроектирован с несколькими стальными сердечниками, что снижает вероятность остаточных смещений. Другой подход — гибридная модель, в которой используются разные марки стали и имеются меньшие остаточные сносы.

Возможность уменьшения межэтажного смещения

В сейсмостойких системах используются раскосные рамы с продольным изгибом. В США они широко используются уже не менее 15 лет. Ранее они использовались в Японии, где были представлены в качестве средства защиты от повреждений и дополнительного устройства рассеивания энергии. Эта концепция получила широкое признание в Северной Америке и уже более десяти лет включается в типовые строительные нормы и правила. Процесс внедрения начался с совместной рабочей группы под руководством Калифорнийской ассоциации инженеров-строителей и Американского института стальных конструкций. Комитет подготовил документ с рекомендуемыми положениями для BRB и опубликовал его в 2001 году. Группа включила параметры системы в рекомендации по сейсмическому регулированию для новых зданий.

Ожидаемая деформация BRB является важным параметром производительности, который определяет максимальную и минимальную деформацию BRB. Этот параметр важен для проектирования сейсмостойкой системы. На этапе проектирования инженер-конструктор должен определить ожидаемые деформации BRB. Обычно эта деформация определяется как минимальное из значений w и b в квалификационных испытаниях. Также важно, чтобы BRB имел стабильную петлю гистерезиса и не проявлял каких-либо вредных характеристик.