بخشی از مقاله
خلاصه
درابتدا طراحی انواع مهاربندهای کمانش تاب به این خاطر بوده است که رفتار مهاربند های معمولی در کشش وفشار وتحت بارهای رفت وبرگشتی - سیکلیک - رفتار یکنواختی ازخود نشان نداده ان به این صورت که در فشار دچار کمانش موضعی شده واز حداکثر ظرفیت فولاد استفاده نشده است. به همین خاطر است که از شکل پذیری خیلی بالایی ندارد.
ازاین رومحققان به دنبال طرحی رفتند که بتوانند این ضعف مهاربند ها را برطرف کنند چنین طرح وایده مطرح شد که در آخر یک طرح به عنوان بهترین وشکل پذیر ترین طرح انتخاب شد به همین خاطر تحت آزمایش های مختلفی قرار دادند که درپایان این نوع مهاربند دارای نمودار هیسترزیس پایدار وبه اصطلاح چاق تری نسبت به بقیه مهاربند ها ونمونه های دیگر طراحی شده است یکی دیگر ازمزایای این نوع مهاربند قابل تعویض بودن آن است درحالی که بعد اززلزله یا بارگذاری ویا تست به وسیله دستگاه های مخصوصی تست می کنند که آیا مهاربند دچار کمانش های موضعی مورد انتظار شده است یا خیر.انتظار وخواسته ما ازاین نوع مهاربند اتفاق افتادن کمانش کلی در سیستم مهاربند است این اتفاق باعث جذب انرژی فوق العاده بیشتری می شود.
1 .مقدمه
در ساختمان ها برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی از سیستم های مقاوم جانبی استفاده می شود این سیستم ها به چهار دسته تقسیم می شوند:
.1قاب های صلب باز
.2قاب های دیواری
.3دیوار های برشی
.4قاب های مهاربندی
قاب های باز که قاب های پیوسته نیزنامیده می شوند.شامل تیر و ستون هایی هستند که به صورت صلب به یکدیگر متصل شده اند. قاب های دیواری شامل تیر های عمیق وستون های عریض هستند که نسبت به قاب های معمولی مقاومت وصلبیت بیشتری دارند. دیوارهای برشی دیواری است که به صورت پیوسته در تمام ارتفاع یک دهانه قرار می گیرد وبه علت عرض زیادی که دارد دارای مقاومت برشی و خمشی بالایی است و یکی از بهترین سیستم های مقاوم در برابر نیروی جانبی در سازه های بتنی است.قاب های مهاربندی شده معمولا در سازه های فولادی بهترین انتخاب است.
قاب های مهاربندی شده را می توان مانند یک خرپای قائم در نظر گرفت.که نیروی جانبی را به پی منتقل می کند. صلبیت جانبی قاب های مهاربندی شده در مقایسه با قاب های صلب بسیار بیشتر است.اما هر چه که ارتفاع بیشتر می شود میزان صلبیت در طبقات بالاتر کمتر می شود، به همین علت استفاده از قاب های مهاربندی شده در ارتفاع های بلند دارای محدودیت است.
متداول ترین مهاربندها:
-1 مهاربند های بدون خروج از مرکزیت
-2 مهاربند های دارای خروج از مرکزیت
مهاربند های دیگری چون زانویی و...نیز وجود دارند که نیازی به مطرح کردن آنان نیست.
ابتدا به بررسی جزئی از سیستم های مهاربند های مطرح شده و معایب ومزایای استفاده از آنها می پردازیم
سیستم مهار بندهای همگرا: در سیستم بادبندی هم محور طراحی تیرها در دهانه های بادبندی همانند دیگر تیرهای معمولی وتحت بارهای ثقلی انجام می پذیرد و در ترکیب بار زلزله نیروی قابل توجهی در این تیرها ایجاد نمی شود.
از مزایا و معایب بادبندهای همگرا می توان به موارد زیر اشاره کرد :
مزایا:
- سختی بالا برای سازه
- کنترل تغییر مکان جانبی سازه تا حد زیاد معایب:
- ایجاد محدودیت از نظر معماری برای ایجاد بازشو
- با توجه به سختی زیاد این مهاربندها شکلپذیری آنها کم میشود و در نتیجه قابلیت جذب و دفع نیروی زلزله در آنها کاهش پیدا میکند و ارتعاش در سازه بالا میرود.
سیستم مهاربندی واگرا:
در سیستم برون محوریا واگرا علاوه بر برش و لنگرهای بارهای ثقلی ، در ترکیب بار زلزله ودر اثر نیروهای محوری ایجاد شده در بادبندها یک سری لنگر و برش اضافی در این تیرها ایجاد می شود و باعث بحرانی شدن ترکیب ربا زلزله برای طراحی این تیرها می شود . معمولاً محل بحرانی در این تیرها محل اتصال بادبند به تیر می باشد و در این محل عموماً احتیاج به ورق تقویتی بال بالا وپایین می باشد.
یکی از مهمترین وحساس ترین مسائل در سیستم برون محور،طراحی تیرچه ارتباطی می باشد، مساله ای که اکثر طراحان به راحتی از کنار آن می گذرند.. برخی از مسایلی که در طراحی تیرچه ارتباطی باید به آن توجه نمود ، به شرح زیر می باشد:
-1 مطابق آیین نامه - - تیرچه ارتباطی باید تمامی شرایط مقطع فشرده را دارا باشد. - - به این ترتیب در صورت عدم استفاده از مقاطع نورد شده و استفاده از مقاطع ساخته شده - تیرورق - باید محدودیتهای مقطع فشرده در آن رعایت شود و مخصوصاً اتصال بال و جان تیرورق - حداقل در قسمت تیرچه ارتباطی - باید با جوش پیوسته - ونه جوش منقطع - انجام گیرد.
