این پاورپوینت به بررسی انواع سیستم های مهاربندی هم محور و برون محور، ویژگی های سازه ای و عملکرد آن ها در برابر نیروهای جانبی و زلزله می پردازد.
مقدمه
سیستم های مهاربندی یکی از مؤثرترین روش ها برای مقابله با نیروهای جانبی در سازه های فولادی به شمار می روند. این سیستم ها که در انواع مختلفی به کار می روند، نقش اساسی در افزایش سختی و کاهش تغییرمکان جانبی سازه ها ایفا می کنند. استفاده از آن ها به ویژه در ساختمان های غیر بلند با قاب بندی فولادی به دلیل ویژگی های عملکردی و اقتصادی، بسیار رایج است.
از میان انواع سیستم های مهاربندی، دو نوع هم محور و برون محور بیشترین کاربرد را دارند. سیستم های مهاربندی هم محور به گونه ای طراحی می شوند که بادبندها در امتداد محل اتصال تیر و ستون یا در نقاط مشخصی روی تیر قرار گیرند. این پیکربندی، انتقال مستقیم نیروهای جانبی به شکل محوری را ممکن ساخته و منجر به افزایش سختی جانبی می شود.
در سیستم های هم محور، علاوه بر مزایایی نظیر سهولت در طراحی و اجرا، نکاتی مانند کمانش بادبندها نیز مطرح می شود. کمانش این اعضا در فشار، موجب کاهش شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی سیستم می گردد. این موضوع در تحلیل های لرزه ای سازه ها بسیار حائز اهمیت است و به عنوان یک محدودیت عملکردی شناخته می شود.
سیستم های مهاربندی برون محور طراحی متفاوتی دارند. در این نوع سیستم ها، بادبندها مستقیماً به محل تقاطع تیر و ستون متصل نمی شوند، بلکه با انحرافی جزئی، بخشی از تیر را به عنوان پیوند درگیر می کنند. این پیوند موجب ایجاد لنگر خمشی و برشی قابل توجهی در تیر می شود و با ورود ناحیه ای از آن به محدوده غیر ارتجاعی، انرژی ناشی از زلزله مستهلک می گردد.
یکی از ویژگی های قابل توجه در سیستم های برون محور، ترکیب مؤثر بین سختی جانبی و ظرفیت جذب انرژی است. به واسطه این ویژگی ها، این سیستم ها قادرند عملکرد لرزه ای مناسبی از خود نشان دهند و تغییرشکل های غیر ارتجاعی را به صورت کنترل شده در ناحیه پیوند متمرکز سازند.
از منظر معماری، سیستم های هم محور می توانند محدودیت هایی در تعبیه بازشوها و جانمایی فضاهای داخلی ایجاد کنند، چرا که اغلب مسیر عبور بادبندها با محل درب ها و پنجره ها تداخل دارد. در مقابل، سیستم های برون محور انعطاف پذیری بیشتری در طراحی معماری ایجاد می کنند و آزادی عمل بیشتری در جانمایی داخلی فراهم می آورند.
در طراحی و تحلیل سازه های مجهز به سیستم های مهاربندی، شناخت دقیق از رفتار این سیستم ها در برابر بارهای جانبی و به ویژه بارهای لرزه ای امری ضروری است. انتخاب نوع مناسب سیستم مهاربندی، بسته به نوع سازه، شرایط بستر، اهداف طراحی و اولویت های معماری انجام می شود و نیازمند ارزیابی های دقیق مهندسی است.
بررسی و تحلیل انواع سیستم های مهاربندی نشان می دهد که انتخاب صحیح این سیستم ها می تواند نقش تعیین کننده ای در ایمنی، عملکرد و دوام سازه داشته باشد. هر یک از این سیستم ها دارای مزایا و محدودیت هایی هستند که باید با در نظر گرفتن ویژگی های پروژه و نیازهای طراحی، به درستی ارزیابی و انتخاب شوند.
