قابلیت انعطاف پذیری بالا و جذب انرژی و یکسان بودن مقاومت در کشش و فشار از جمله خواص مطلوب فولاد است که منجر به استفاده از قابهای فولادی در احداث سازه های ساختمانی و صنعتی، جهت ارائه رفتاری مطلوب در مقابل جنبش های زمین شده است. در این میان، قاب های با مهاربندی برون محور به دلیل دارا بودن توامان خصوصیات مطلوب قابهای خمشی و هم محورف رفتار بسیار مناسبتری را هنگام وقوع یک زلزله شدید ارائه می کنند. از سوی دیگر عدم وجود ضابطه ای جهت کنترل رفتار این قابها در استاندارد ۲۸۰۰ لزوم مطالعات جدی تری دراین زمینه را مشخص می سازد.
در این پژوهش رفتار قابهای با مهاربندی برون محور نوع K با اعمال تغییر در طول تیر پیوند، موقعیت قرارگیری مهاربندها و ارتفاع قاب ها مورد بررسی قرارگرفته است. به این منظور ۷ قاب در دو نوع، با طول تیر پیوند ثابت و متغیر، در سه ارتفاع مختلف در نظر گرفته شده است. برروی قابهای مذکور با استفاده از ۵ شتابنگاشت و سه شتاب بیشینه، تحلیل تاریخچه زمانی صورت گرفته است که در مجموع ۶۳۰ تحلیل دینامیکی برروی قابهای EBF انجام شده است.
از نرم افزارهای ETABS جهت طراحی و تحلیل استاتیکی قابها و DRAIN-2DX جهت تحلیل تاریخچه زمانی استفاده شده است. جهت سرعت بخشیدن به روند مراحل تاریخچه زمانی، نرم افزاری تحتMATLAB نوشته شده است که خروجیETABS را پس از پردازش به ورودی برنامه DRAIN تبدیل کرده و سپس خروجی این برنامه را به شکلی گرافیکی پردازش می نماید. از قابلیت های این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره کرد:
تعیین تاریخچه و پوش تغییرمکان و برش طبقات، محاسبه تاریخچه انرژیهای هیسترتیک، میرایی، جنبشی و انرژی کل وارد برقاب، مدلسازی رفتار برشی تیرهای پیوند به طور مجزا از رفتار خمشی این تیرها، مدلسازی رفتار کلی تیرهای پیوند، محاسبه تاریخچه انرژی هیسترتیک طبقات و انرژی برشی و خمشی مستهلک شده توسط تیرهای پیوند، نمایش تغییرشکل پلاستیک قاب به همراه محل تشکیل مفاصل پلاستیک.
نتایج این پژوهش نشان می دهد که نحوه آرایش مهاربندها برروی رفتار قابهای EBF تأثر چشمگیری دارد و در این زمینه بهترین نتیجه در عملکرد قابهای EBF زماین حاصل می شود که محل قرارگیری مهاربندها در دهانه های مجاور هم باشد. از دیگر عوامل تأثیرگذار در عملکرد قابهای EBF تغییر طول تیر پیوند می باشد. توصیه می شود که در قابهای با ارتفاع کم به دلیل جذب انرژی نزدیک به هم طبقات، از تیرهای پیوند به طول ثابت استفاده گردد. همچنین استفاده از طول پیوند متغیر با توجه به تشکیل طبقه نرم در طبقات با سختی کمتر(طبقات پایین تر)، بایستی با احتیاط صورت پذیرد. در قاب های بلند تر به دلیل ترکیب سختی ناشی از وزن قاب و سختی ناشی از کاهش طول تیر پیوند و همچنین استفاده بیشتر از رفتار برشی تیرهای پیوند، قابهای با طول تیر پیوند متغیر رفتار بهتری را نسبت به قابهای با طول تیر پیوند ثابت از خود نشان می دهند. لازم به ذکر است که توزیع نامناسب مفاصل پلاستیک در طبقات قاب نشان دهنده کاستی هایی درزمینه طراحی قاب های برون محور با ارتفاع زیاد می باشد.