یکشنبه ۲۶ خرداد سال ۱۳۹۸

معرفی مهاربندهای کمانش ناپذیر Buckling restrained braced frame

 قاب‌های مهاربند کمانش ناپذیر نوع خاصی از مهاربندهای همگرا هستند که اولین بار طراحی آن در آیین نامه لرزه ای AICSویرایش سال 2005 وارد شد همچنین در آیین نامه 2800 ( آیین نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله) نیز در سال گذشته وارد شده است. ( این قاب‌ها پس از زلزله کوبه در سال 1995 در کشور ژاپن و در آمریکا پس از زلزله کوبه در سال 1994 مورد استقبال قرار گرفت)

این قاب‌ها به دلیل 1- جذب انرژی بالا 2- تسلیم تحت کشش و فشار 3- شکل پذیری خوب و استهلاک انرژی بالا عملکرد مناسبی در برابر نیروهای جانبی از جمله زلزله دارند.

اولین بار شرکت‌های star seismic ،core bnace ،nippon steel این نوع بادبند را تولید کردند.

اجزاء بادبند کمانش ناپذیر:

- هسته فولادی تسلیم شونده

این قطعه فولادی می‌تواند دارای سطح مقطع مستطیلی، صلیبی یا به اشکال متنوع باشد بهتر است از فولاد نرمه که دارای شکل پذیری بالایی است استفاده شود.

2- هسته غیر تسلیم شونده مقاوم شده در برابر کمانش:

این بخش نیز توسط پوشش و ملات احاطه شده است. اما معمولا بخاطر مساحت بزرگتر دچار تسلیم کششی نمی‌شود و به صورت الاستیک رفتار می‌نماید این امر با عریض‌تر کردن مقطع مرکزی حاصل می‌شود ( اما این عریض شدگی باید ملایم باشد تا تمرکز تنش نداشته باشیم)

3- مقطع غیر تسلیم شونده و حمایت نشده:

 این بخش ادامه بخش قبل است با این تفاوت که دارای غلاف و پوشش نمی‌باشد و برای اتصال در انتها به قاب استفاده می‌شود. طرح این بخش بر اساس کنترل‌های لهیدگی و جلوگیری از کمانش موضعی صورت می‌گیرد.

4- عامل جداکننده هسته و غلاف:

از مواردی مانند لاستیک ها، پلی اتیلن، گریس سیلیکون و یا نوار ماستیک می‌توان استفاده کرد. ضخامت و قابلیت تراکم این موارد باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا برای انبساط هسته فولادی تسلیم شونده در فشار جای خالی وجود داشته باشد ولی اگر این فضا بزرگ باشد دامنه کمانش و خمیدگی مربوط به هسته مرکزی زیاد می‌شود و باعث می‌شود عمر مهاربند در اثر خستگی کاهش یابد.

5- مکانیزم مقاوم کننده در برابر کمانش:

این مکانیزم عموما ترکیبی از عملکرد ملات پرکننده و غلاف فولادی مهاربند است ماده پرکننده نباید در برابر دامنه کمانش هسته مرکزی تسلیم شود.

 

مزایا  :

1- در مقایسه با قاب‌های خمشی دارای سختی الاستیک بالایی در تحریک لرزه ای می‌باشند که این امر سبب ارضاء آسان‌تر ضوابط آیین نامه ای در ارتباط با محدودیت تغییر مکان جانی و گریز نسبی طبقات می‌شود.

2- برخلاف مهاربندی همگرا دارای مکانیزم تسلیم تحت کشش و فشار می‌باشند و دچار کمانش تحت بارهای فشاری نمی‌شود.

3- در مقایسه با مهاربندهای EBF دیرتر وارد محدوده رفتار خمیری شده و در رفتار الاستیک سختی جانبی بیشتری از خود نشان می‌دهند. بنابراین برای کاهش تغییر مکان‌های جانبی تا حدود قابل قبول آیین نامه بهتر عمل می‌کند.

4- نصب آنها بخاطر اجرای اتصالات متنوع باعث کاهش هزینه‌های اقتصادی زمان نصب و اجرا می‌شود.

5- در زلزله‌های بزرگ قابل تعویض می‌باشد و خرابی سایر المانها را کاهش می‌دهد.

6- برای بهسازی لرزه ای، مزیت بیشتری نسبت به سیستم‌های مهاربندی رایج دارند زیرا ضوابط طراحی ظرفیت برای سیستم بارهای جانبی معمولی ممکن است نیاز به هزینه بالایی در تقویت‌های مورد نیاز فوندانسیون و مقاوم سازی دیافراگم کف داشته باشد.

7- در مصرف آهن آلات اجزاء سازه ای ( به دلیل ظرفیت بالای این نوع بادبند و شکل پذیری و کاهش ضریب زلزله در پی انتخاب ضریب رفتار R=7) صرفه جویی خواهد شد.

موارد کاربرد:

مهاربندهای کمانش تاب را می‌توان در سازه‌های فولادی یا بتن مسلح جدید میان مرتبه و بلند مرتبه یا در سازه‌های پل‌های فولادی یا خرپایی و سازه‌های پالایشگاهی نصب کرد.


پیام یا سوال خود را برایمان بفرستید

پر کردن فیلد های ستاره دار الزامی می باشد.*

*