شکل پذیری مهاربند زانویی

ظرفیت استهلاک انرژی و شکل پذیری سیستم KBF عمدتاً بیش از سیستم EBF است. علاوه بر آن سیستم EBF با تسلیم المان زانویی به مرحله غیر خطی گام می گذارد و حتی در بخش عمده ای از مرحله غیر خطی رفتارش به گونه ای است که قاب اصلی تسلیم نشده و الاستیک باقی می ماند.

در قاب های با مهاربند زانویی، مهاربند به جای اتصال به محل تقاطع تیر و ستون به المان زانویی متصل می شود. این سیستم مهاربندی به دلایلی همچون داشتن سختی جانبی کافی در عین رفتار شکل پذیر مناسب، تمرکز خسارت در المان سازه ای درجه دو زانویی، سهولت تعمیر و تعویض این المان پس از زلزله، بر سیستم های متداول ارجحیت دارد. سختی جانبی این سیستم توسط عضو بادبند تامین شده و شکل پذیری قاب بسته به طول زانویی، با تسلیم خمشی یا برشی عضو زانویی تامین می شود.

در سیستم (KBF)، عضو زانوئی، در حقیقت نقش تیر پیوند در سیستم(EBF) را بازی می کند و بسته به طول و مشخصات مقطع در برش و یا خمش تسلیم می شود به طوری که هریک از قسمت های زانو که طرفین مهاربند قرار گرفته، می بایست روابط طول تیر پیوند در سیستم (EBF) را ارضا نماید. توصیه بر این است که در حالت سیستم با تسلیم خمشی زانو از مقاطع قوطی شکل استفاده شود. تا از کمانش جانبی پیچشی زانو جلو گیری شود. در روش(KBF)، صلب یا ساده بودن اتصال تأثیر چندانی بر رفتار قاب ندارد.

در این سیستم، مهاربند ها می بایست برای 1/5 برابر بار طراحی، طرح شوند و با در نظر گیری ویژگی هایی در انتخاب مقطع زانو، به گونه ای عمل نمایند که اولین تسلیم ها در زانوها ایجاد شده و تیرها، ستون ها و مهاربندها در حالت الاستیک و بدون کمانش باقی بمانند. بدین ترتیب در زلزله های شدید تعداد تسلیم ها در تیرها، ستون ها، مهاربند ها و همچنین کمانش مهاربند ها، نسبت به سیستم مهاربندی هم مرکز، به شدت کاهش می یابد. قاب های (KBF) شکل پذیری بسیار بالایی دارند. این شکل پذیری بالا سبب افزایش ضریب رفتار (R) شده و نتیجتاً نیروی برش طراحی کاهش می یابد.

از آنجایی که زانوها جزء اعضاء اصلی باربر قائم نیستند ( بر خلاف سیستم EBF که تیر پیوند قسمتی از تیر اصلی است)، ترمیم این قاب ها پس از زلزله های شدید ارزانتر و سریعتر صورت می پذیرد.طراحان و کارشناسان ساختمان لازم است پس از طراحی سازه ها با مهاربند زانویی بر اساس آئین نامه معتبر، بر اساس سطح عملکردی مورد نظر کارفرما، نسبت به مدل سازی و انجام تحلیل غیر خطی، اقدام نموده و ساختمان را برای سطح عملکردی مورد نظر کنترل و ارزیابی نمایند و در صورت لزوم نسبت به تقویت اعضای لازم و انجام دوباره عملیات تحلیل و طراحی اقدام نمایند.

در هر حال طراحی بر اساس عملکرد روشی نو و نوین است که لازم است مهندسین و طراحان نسبت به بکارگیری آن اهتمام بیشتری مبذول دارند.به طور کلی سیستم مهاربند زانویی، یک نوع سیستم مهاربندی است که به شرط انتخاب مناسب پارامترهای مؤثر، می تواند سختی و شکل پذیری بالایی را برای سازه تأمین نماید و بعد از زلزله، با تعویض عضو زانویی مجدداً مورد بهره برداری قرار گیرد.