قاب مهاربندی همگرا چیست؟
در قاب مهاربندی شده هم محور یا همگرا، محور تمام عضوها (نقاط انتهایی تیر، ستون و بادبند) در یک نقطه مشترک به هم برخورد می کنند.
این پیکربندی، باعث ایجاد نیروی محوری در عضوهای تحت بارگذاری می شود. از انواع سیستم های مهاربندی همگرا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
از معایب بادبندهای همگرا می توان به عدم توانایی آن ها در تغییر شکل غیر الاستیک برگشت پذیر اشاره کرد.
پس از کمانش قاب در این سیستم، عضوهای تحت بار محوری، مقاومت خود را از دست می دهند و به شکل اولیه خود بازنمی گردند.
از این رو، به منظور کاهش احتمال رخ دادن مشکلات مختلف، الزامات طراحی عضوهای مهاربندی همگرا سخت گیرانه تر است.
نکته: استفاده از قاب همگرای معمولی در نواحی لرزه خیز و سازه هایی با ضریب زلزله بالاتر از 1 (با اهمیت زیاد و خیلی زیاد) مجاز نیست.
بادبند قطری چیست؟
یکی از ساده ترین پیکربندی های بادبند در سازه های قابی، سیستم مهاربندی قطری است. در این سیستم، بادبندها به صورت قطری (مشابه تصویر زیر) در نواحی مستطیلی قاب های سازه ای (بین تیرها و ستون ها) نصب می شوند و شکلی شبیه به خرپا (مجموعه ای از المان های مثلثی) را به وجود می آورند.
وجود بادبندها، پایداری قاب را افزایش می دهد. در صورت استفاده از بادبندهای قطری به صورت منفرد، عضوهای مهاربندی باید توانایی تحمل بارهای فشاری و کششی را داشته باشند.
بادبند منفرد، نوعی از بادبندهای قطری است که برای مقاومت در برابر بارهای فشاری و کششی طراحی می شود.
تصویر بالا، نحوه جانمایی بادبندهای منفرد بین دو ردیف ستون را نمایش می دهد. المان های بادبند معمولا با زاویه حدود 45 درجه نصب می شوند. این زاویه، علاوه بر بهبود عملکرد سیستم، امکان ایجاد یک اتصال مستحکم و فشرده بین المان های بادبند با تیر و ستون را فراهم می کند.
توجه داشته باشید که کاهش زاویه عضوهای بادبند نسبت به راستای عمودی، حساسیت سازه به حرکت جانبی در هنگام اعمال بارهای دینامیک را افزایش می دهد.
بادبند ضربدری چیست؟
بادبند ضربدری یا بادبند X، از روی هم قرار گرفتن دو عضو قطری تشکیل می شود. این سیستم تنها برای مقاومت در برابر بارهای کششی مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به جهت اعمال بارهای جانبی، یکی از بادبندهای قطری، در مقابل بارهای کششی مقاومت می کند. به همین دلیل می توان از کابل های فولادی نیز در سیستم مهاربندی ضربدری استفاده کرد.
استفاده از بادبند ضربدری در سطح بیرونی سازه می تواند با محل قرارگیری یا عملکرد پنجره ها تداخل داشته باشد. علاوه بر این، مهاربندی ضربدری، بارهای خمشی بیشتری را به روی تیرهای کف تحمیل می کند.
بادبند K شکل چیست؟
انتهای عضوها در بادبند K شکل به مرکز ستون ها متصل می شوند. این سیستم، فضا و انعطاف پذیری بیشتری را برای ایجاد بازکننده در نمای بیرونی سازه فراهم می کند. ویژگی مذکور، باعث خمش کمتر تیرهای کف سازه می شود.
کمانش و تغییر شکل عضوهای بادبند K شکل می توانند تغییر شکل جانبی ستون های درگیر و شکست آن ها را در پی داشته باشند.
به همین دلیل، استفاده از این سیستم مهاربندی در نواحی زلزله خیز به هیچ عنوان مجاز نیست.
بادبند V شکل یا بادبند 7 و 8 چیست؟
در سیستم مهاربندی 7 و 8، دو عضو قطری از گوشه های عضو افقی یک طبقه (تقاطع تیر و ستون) به مرکز عضو افقی در طبقه دیگر (مرکز تیر) وصل می شوند. در صورتی که نحوه قرارگیری بادبندها مشابه عدد 8 (برعکس حرف V) باشد، اصطلاحا سیستم مهاربندی شورون به وجود می آید.
در سیستم مهاربندی 7 و 8، ظرفیت کمانش بادبند تحت فشار به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. میزان کاهش کمانش به اندازه ای است که مقدار آن به کمتر از ظرفیت کشش تسلیم می رسد.
به این ترتیب، هنگام اعمال باری بیشتر از ظرفیت بادبندها، عضو افقی (تیر) به عنوان المان مقاوم در برابر خمش عمل می کند.
تفاوت قاب مهاربندی شده معمولی با ویژه چیست؟
تفاوت اصلی قاب مهاربندی شده معمولی با ویژه، طراحی آن ها بر اساس کاربری مورد نظر است. قاب های مهاربندی شده معمولی برای تحمل تغییر شکل های غیر الاستیک با حداکثر دوران 1 درجه ای اتصالات مفصلی بدون کاهش مقاومت و صلبیت طراحی می شوند.
در این قاب ها، ضریب لاغری عضوهای بادبند نباید از 120 و مقاومت فشاری مورد نیاز نباید از 0.8 مقاومت فشاری طراحی بیشتر باشد.
به علاوه، مهاربندی باید به گونه ای باشد که 30 تا 70 درصد بارگذاری جانبی در هر جهت توسط بادبندهایکششی تحمل شود.
این الزامات، از جمع شدن تغییر شکل غیر الاستیک در یک جهت پیشگیری کرده و مانع از رفتار کششی صرف بادبندهای قطری می شود.
از طرف دیگر، قاب های مهاربندی شده ویژه برای تحمل تغییر شکل های غیر الاستیک با حداکثر دوران 2 درجه ای اتصالات مفصلی بدون کاهش مقاومت و صلبیت طراحی می شوند.
استفاده از این قاب ها در تمام زون های زلزله خیز و برای تمام ساختمان ها مجاز است. در قاب های ویژه، ضریب لاغری عضوهای بادبند نباید از 160 و مقاومت فشاری مورد نیاز نباید از مقاومت فشاری طراحی بیشتر باشد.
به علاوه، مهاربندی باید به گونه ای باشد که 30 تا 70 درصد بارگذاری جانبی در هر جهت توسط بادبندهای کششی تحمل شود. مقاطع مورد استفاده برای قاب های مهاربندی شده ویژه باید دارای رفتار پلاستیک باشند.
نکته: نکات اشاره شده در این بخش برای قاب های مهاربندی شده همگرا صادق هستند و برای قاب های واگرا استاندارد مشخصی وجود ندارد.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
