آنچه درباره معضلات بادبندها باید بدانیم – قسمت اول

همانطور که می دانید، بادبند یا مهاربند عضوی در سازه های فولادی است که جهت انتقال نیروی زلزله از دیافراگم صلب کف، به فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرد. جایگزین بادبند در سازه های بتنی همان دیوار برشی است که جهت مهار نیروی زلزله و انتقال آن به پی ساختمان به کار می رود.

badband

بادبند

 

ejfnbseckbo6f8tg7i73(1)

دیوار برشی

 

بدیهی است که در صورت طراحی و اجرای صحیح بادبند ها، مشکلی در هنگام وقوع زلزله متوجه آن ها نخواهد بود. اما گاها شاهد خرابی ها و معضلاتی در بابند ها هستیم که بهتر است به عنوان یک مهندس عمران با این خرابی ها و علل آن ها آشنایی کامل پیدا کنیم. در اولین قسمت از سری مقالات معضلات بادبندها به پدیده کمانش پرداخته و آن را به طور کامل تحلیل می کنیم. برای شروع چند نمونه از کمانش بادبندها را در هنگام رخداد زلزله بررسی می کنیم:

  • در تصویر زیر بادبندی را می بینیم که در عین دوبل اجرا شدن به علت عدم استفاده از لقمه اتصال دچار پدیده کمانش شده است:
Untitled-225x300

تصویر۱ – کمانش موضعی

bam-earthquake-8

کمانش بادبند

  • در این تصویر نیز پدیده کمانش بادبند مشهود است:
brace_buckling

تصویر ۲ – کمانش کلی

اکنون به تعریف پدیده کمانش که در بالا نمونه هایی از آن را دیدید پرداخته،انواع و علل وقوع آن را بررسی می کنیم:

کمانش بادبند :

پدیده کمانش یا چروکیدگی رفتاری است که از عضو تحت فشار سر می زند. برای ساده سازی یک ترکه چوب را درنظر بگیرید؛ اگر این ترکه را بطور مستقیم و در راستای خود ترکه تحت فشار قرار دهید نیروی زیادی لازم است تا بتوانید آن را خم کنید. چون نیرویی که به ترکه وارد می کنید از مرکز آن فاصله چندانی ندارد، لنگر خمشی حاصل نیز دارای بازوی کوچکی خواهد بود. ولی همین که ترکه کمی خم شود بازوی لنگر زیاد شده و شما ادامه کار خم کردن را به راحتی می توانید انجام دهید.

این مطلب را از دست ندهید :  عناصر مقاوم در برابر زلزله – مهاربندها و دیوارهای برشی

رخداد انواع کمانش، به محل و جهت اعمال نیرو به جسم، وابسته است. در حالت های مختلف این نیرو می تواند فشاری، خمشی و یا حتی پیچشی باشد و باعث کمانش بشود. یک استوانه کاغذی را اگر از دو سر بپیچانید دچار چروکیدگی یا همان کمانش می شود. پس شکل و فرم کمانش متفاوت است و می توان از یک شکم دادن ساده باشد تا چروکیدگی ورق یا پیچ خوردگی و …

ایزی وال ۰۷

کمانش

در بادبندها نیز به علت رفتار رفت و برگشتی زلزله، تحت فشار و کشش بودن مداوم بادبند، مقاوم بودن آن را در برابر انواع کمانش می طلبد. و عموما این پدیده در بادبندهایی که اصطلاحا لاغر هستند یعنی طول زیاد یا سطح مقطع کوچک دارند رخ می دهد.

انواع کمانش در مهاربند ها :

کمانش به طور کلی به دوصورت کمانش کلی و موضعی ممکن است رخ دهد.

کمانش کلی عضو یعنی ناپایداری و از بین رفتن عضو تحت اثر تغییر شکل های جانبی زیاد ناشی از نیروها یا تنش های فشاری در کل عضو که گاهاً ممکن است همزمان با کمانش موضعی عضو صورت گیرد.

کمانش موضعی در اجزای نازک رخ داده و عضو اگر به دلایلی (لنگر خمشی یا نیروی محوری) تحت تنش های فشاری قرار گیرد، ناپایدار شده و کمانش می کند و در نتیجه قسمتی از نیمرخ خاصیت باربری مناسب خود را از دست داده و به این پدیده کمانش موضعی می گویند.

همانطور که در دو تصویر ۱ و ۲ در بالا مشاهده کردید؛

تصویر اول کمانش موضعی بود که در بخشی از بادبند و به علت عدم استفاده از لقمه های اتصال رخ داده بود .

این مطلب را از دست ندهید :  آنچه درباره معضلات بادبندها باید بدانیم – قسمت سوم

تصویر دوم نیز کمانش کلی بادبند را در زلزله و به علت لاغر بودن بیش از حد عضو نشان می داد.

پس نتیجه می گیریم عضو بادبندی در کل طول خود نباید لاغر باشد؛ همچنین ضمن الزامی بودن استفاده از لقمه ها در فواصل معین این فواصل به گونه ای طراحی شود که بادبند در حدفاصل بین دو لقمه نیز لاغر نباشد و کمانش صورت نگیرد.

شکل۱ تصویر یک سازه لوله¬ای قبل و بعد از کمانش

سازه لوله ای قبل و بعد از کمانش

در صورت تمایل به خواندن مقالات جذاب مشابه بر روی لینک های زیر کلیک کنید:

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *