مهاربند کمانش ناپذیر

یکی از مشکلات مهمی که در مهاربند های معمولی در هنگام زلزله رخ می دهد، مسئله کمانش عضو فشاری است. در واقع در هنگام زلزله به تدریج طول مهاربند افزایش ِ ماندگار یافته و در برگشت این افزایش طول غیرالاستیک منجر به کمانش زودرس مهاربند می گردد. و در سیکل های بعدی مقاومتی دیرهنگام ازخود نشان می دهد و این باعث جذب بیشتر انرژی در اعضا و اتصالات غیرقابل تعویض قاب خمشی و همچنین افزایش بیشتر تغییر مکان جانبی سازه می گردد. این مشکلات در مهاربند کمانش ناپذیر (مهاربند کمانش تاب )برطرف گردیده است.

بادبند

بادبند

مهاربند کمانش تاب چیست

این سیستم از یک غلاف و یک هسته فلزی تشکیل شده است. هسته فلزی در برابر نیروی محوری وارد شده مقاومت می کند و سختی خمشی غلاف نیز مانع از کمانش هسته می شود.
به منظور جلوگیری از کمانش در فشار، هسته فلزی درون یک غلاف فلزی که با بتن یا ملات پر شده است قرار می گیرد. قبل از پر کردن غلاف با بتن، مقداری ماده جداکننده یا خلا بین هسته فلزی و ملات قرار می گیرد تا انتقال نیروی محوری را از هسته فلزی به پوشش بتنی جلوگیری کند و یا آن را به حداقل برساند.
اثر ضریب پواسون نیز باعث می شود تا هسته فلزی در فشار منبسط شده و این موضوع ایجاب می کند تا این فاصله لازم فراهم گردد.
مهاربند کمانش تاب

مهاربند کمانش تاب

مبانی اصلی عملکرد این میراگر، جلوگیری از وقوع کمانش هسته فولادی به منظور امکان وقوع پدیده تسلیم فشاری در آن و در نتیجه امکان جذب انرژی در این عضو از سازه می باشد.

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

عملکرد مهاربند کمانش ناپذیر

در این سیستم نیاز به فراهم آوردن یک سطح لغزش یا لایه ناپیوستگی بین هسته فلزی و بتن محصورکننده وجود دارد. مصالح و هندسه لایه لغزشی مذکور باید به گونه ای طراحی شود که امکان حرکت نسبی بین هسته فولادی و بتن که به سبب وجود برش و اثر پواسون ایجاد می گردد، فراهم شود؛ در نتیجه ضمن جلوگیری از کمانش موضعی هسته، امکان تسلیم آن در حالت بارگذاری فشاری فراهم شود.

سطح مقطع هسته فولادی در دو انتهای بادبند که خارج از غلاف فولادی می باشد برای اطمینان جهت عدم کمانش بیشتر می باشد. هدف از این امر آن است که نیروی مهاربندی فقط توسط هسته فولادی تحمل شود.

بتن و محفظه لوله ای شکل فولادی سختی و مقاومت خمشی لازم را برای جلوگیری از کمانش کلی مهاربند فراهم آورده و امکان تحمل بار توسط هسته فولادی را تا حد تسلیم بدون آن که کاهشی در سختی و مقاومت مهاربند طی چرخه های بارگذاری ایجاد گردد فراهم می آورد. همچنین بتن و محفظه فولادی از کمانش موضعی هسته جلوگیری می کند.

رفتار چرخه ای غیر الاستیک این مهاربندها با انجام آزمایش های زیادی بررسی شده است. این آزمایش ها که با مطالعات اجزا محدود نیز همخوانی داشت، نشان داد که برخلاف مهاربندهای معمول چرخه های هیستریسیس پایدار در کشش و فشار حاصل می گردد و در نتیجه ظرفیت بالایی برای جذب انرژی زلزله در سازه ایجاد می گردد.

همچین برای آشنایی بیشتر با این نوع مهاربندها می توانید به قسمت پنجم ویدئو طراحی حدی سازه های فولادی و قسمت هفتم ویدئو تفسیر استاندارد۲۸۰۰ مراجعه کنید.

Buckling-restrained braces

مهاربند کمانش ناپذیر

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 *