ارزیابی رفتار لرزهای قاب های فولادی
قابهای فولادی مهاربندی شده با مهاربندهای ضربدری عموماً به منظور تأمین سختی و مقاومت جانبی ساختمان‌های با ارتفاع كم تا متوسط در برابر باد و زلزله استفاده می‌شوند. فرض رایج برای اتصال مهاربند به صورت مفصلی است. ولی در عمل با توجه به جزئیات اتصال ممكن است اندكی گیرداری حاصل شود.
همچنین در مهاربندهای ضربدری معمولاً یك قطر به صورت پیوسته و قطر دیگر در وسط به صورت منقطع اجرا میشود، به طوری كه اتصال میانی قطر منقطع می‌تواند شرایط اتصال متفاوتی داشته باشد. در حالی كه در مد‌لسازی مهاربندهای ضربدری فرض میشود قطرها پیوسته هستند. از طرف دیگر بار كمانشی مهاربند متأثر از ضریب طول مؤثر كمانشی مهاربند است كه این ضریب نیز متأثر از شرایط انتهایی عضو است. از این رو تغییر شرایط اتصال مهاربند بر روی ظرفیت كمانشی آن تأثیر می‌گذارد.
امروزه طرح لرزهای اقتصادی ایجاب می‌كند كه از رفتار جاذب انرژی در محدوده تغییر شكل‌های غیر ارتجاعی در مقابل زلزله‌های شدید استفاده شود. طراحی لرزهای سازه‌ها معمولاً بر این اساس صورت می‌گیرد كه اعضایی در آنها باشند كه در زلزله‌های شدید، رفتار غیر ارتجاعی از خود نشان داده و انرژی لرزهای را جذب نمایند. در سازه‌های فولادی، شكل پذیربودن مصالح و قابلیت جذب انرژی مناسب آنها باعث شده كه عملكرد آنها بهتر و اقتصادی‌تر شود.
هم اكنون به دلیل سختی و مقاومت زیاد، محبوبیت مهاربندهای ضربدری در كاربرد بیشتر شده است. ولی بیشتر تحقیقات و مطالعات، در بررسی رفتار و مد لسازی مهاربندهای تك قطری متمركز است. از این رو اطلاعات فنی و مهندسی موجود در آیین نامه‌ها و ادبیات فنی، رفتار لرزهای و پارامترهای غیر ارتجاعی نظیر ضریب طول مؤثر كمانشی، ضریب رفتار و ضریب تغییر شكل پلاستیك مهاربندهای ضربدری را بر مبنای رفتار و عملكرد مهاربندی قطری در نظر می‌گیرد. در حالی كه این رفتار و معیارها برای این دو نوع شكل مهاربندی متفاوت از هم بوده و بسته به مقدار سختی انتقالی و سختی خمشی كه مهاربند مكمل (كششی) برای مهاربند فشاری تأمین می‌كند، منحنی هیسترزیس جذب انرژی در سیستم ضربدری كاملاً تغییر می‌یابد. رفتار سیكلی سیستم مهاربندی، علاوه بر اینكه به رفتار مهاربندهای انفرادی بستگی دارد، به طور جدی به اندركنش میان دو عضو مهاربندی كه به هم متصلل اند، نیز وابسته. تاكنون روابط مختلفی برای پیشگویی رفتار غیر ارتجاعی مهاربندها ارائه شده است. نوع و مقدار سختی كه توسط اتصال وسط فراهم میشود، تأثیر مستقیم بر رفتار مهاربند می‌گذارد.
در حالت كلی، اتصالات مهاربند باید دارای سختی و مقاومت مناسب باشد تا ظرفیت مهاربند افزایش یابد. اما سختی و مقاومت زیاد اتصالات با متمركز كردن تسلیم در وسط مهاربند بر روی ظرفیت تغییر شكل غیر الاستیك و شكل پذیری سیستم تأثیرگذار است. در بیشتر بررسی‌های صورت گرفته، تنها اثرات نیروهای محوری در شرایط تسلیم مهاربندها در نظرگرفته شده، ولی به خمش به وجود آمده و تشكیل مفصل پلاستیك ناشی از تغییر شكل غیر ارتجاعی توجه نشده است. با كمانش مهاربند، خمش در آن ایجاد میشود و در نهایت منجربه تشكیل مفصل پلاستیك در محل لنگر حداكثر (در وسط عضو) میشود. به وجود آمدن كمانش غیر ارتجاعی باعث میشود كه مهاربند فشاری به منبع مهمی برای جذب انرژی تبدیل شود.
هدف آیین نامه‌های لرزهای پیشرفته كنونی برای طراحی قاب مهاربندی شده با مهاربند ضربدری این است كه روند طراحی طوری صورت پذیرد كه رفتار شكل‌پذیر و مستهلك كننده انرژی از طریق تسلیم مهاربندها قبل از سایر آسیب‌های سازهای صورت پذیرد. این هدف معمولاً با محدود كردن لاغری مهاربندها و ایجاد اضافه مقاومت صورت می‌گیرد كه منجر به استفاده از مقاطع بزرگتر میشود.
اتصالات مهاربندهای ضربدری شامل اتصال انتهایی و اتصال میانی بوده و اتصال میانی می‌تواند شرایط مفصلی، صلب یا نیمه صلب را در كمانش مهاربند فشاری تأمین نماید. با طراحی مناسب اتصال میانی می‌توان ظرفیت باربری سیستم‌های با مهاربند ضربدری را افزایش داد. مثلاً در حالتی كه از مقاطع دوبل برای مهاربند استفاده میشود، می‌توان در هر قطر فقط یك مقطع را قطع كرد و سختی چرخشی خارج از صفحه عضو را افزایش داد.
در مورد رفتار سیكلی قابهای فولادی با مهاربند ضربدری نشان می‌دهد كه استفاده از مقادیر ضرایب طول مؤثر تئوریك عناصر قطری مهاربند ضربدری، منجر به رفتار هیسترتیك مناسب به همراه ظرفیت جابجایی غیر الاستیك زیاد سیستم میشود.
