3 نکته جامع در مورد تیر پیوند مهاربند واگرا

1- تیر پیوند از نظر آیین نامه چیست؟

طبق بند 10-3-12 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، به ناحیه ­ای که بین نقاط تلاقی محورهای دو عضو قطری مهاربندی روی تیر یا بین نقطه تلاقی محور عضو مهاربندی تا گره اتصال تیر به ستون قرار دارد، تیر پیوند یا رابط گفته می­ شود.

در شکل (1) سه نمونه از قاب­ های مهاربندی شده واگرا یا EBF نشان داده شده ­است که فاصله e مشخص شده در روی شکل بیان­گر طول تیر پیوند می­ باشد. قاب­های مهاربندی شده واگرا در واقع ترکیبی مناسب از قاب­های خمشی و قاب­های مهاربندی هم­گرا بوده که هر دو خاصیت سختی و شکل­ پذیری را توأمان دارا می­ باشد.

نمونه ­ای از قاب­های مهاربندی شده واگرا

نمونه ­ای از قاب­های مهاربندی شده واگرا

شکل (1)

در سیستم­ های مهاربندی واگرا، نقش اساسی جذب و استهلاک انرژی القایی ناشی از زلزله توسط تیر پیوند ایفا می­شود. به بیان دیگر این تیرها مانند فیوز عمل می­کنند و با رفتار شکل­ پذیر خود:

  • اولاً ضریب رفتار Ru  را در سیستم باربر جانبی لرزه­ ای تأمین می ­کنند.
  • ثانیاً تلاش­های طراحی در سایر اعضا (تیر خارج از ناحیه پیوند، مهاربندها و ستون­ها) توسط تیر پیوند تعیین می­ گردد.

2- تغییر طول؟

رفتار تیر پیوند به طول آن e بستگی دارد. برای طول کوتاه e رفتار از نوع برشی، طول­ های متوسط e رفتار آن برشی – خمشی و طول­ های بلند e رفتار خمشی را برای تیر پیوند به همراه خواهد داشت. در قاب­ های مهاربندی شده واگرا جزئیات­ بندی تیر پیوند و تناسب بندی سایر اعضا باید به گونه­ ای انجام شود تا شکل ­پذیری مناسب آن تأمین گردد.

متر مهندسی

متر

شکل (2)

این مطلب را از دست ندهید :  مهاربند کمانش ناپذیر

3- برشی یا خمشی؟

نقش مهم تیر پیوند این است که عمل تسلیم در برابر بارهای جانبی را در خود متمرکز ساخته و مهاربند را از ناپایداری ناشی از کمانش حفظ کند. با طراحی صحیح تیر پیوند می­ توان شکست را به­ صورت کنترل شده و مطلوب درآورد و در نتیجه شکل­ پذیری سازه را در برابر بارهای جانبی بالا برد. در حالت کلی تیر پیوند دارای دو حالت شکست می­ باشد:

  1. شکست خمشی
  2. شکست برشی

در شکست خمشی، عمل تسلیم و جذب انرژی به صورت باز و بسته شدن مفاصل پلاستیک (لولاهای خمیری) در تیر پیوند تحت اثر نیروهای جانبی متناوب انجام می­ گیرد.

در شکست برشی این عمل با تسلیم برشی ورق جان و ایجاد مفاصل پلاستیک در بال تیر پیوند صورت می­ پذیرد. تحقیقات در این زمینه نشان می­ دهد شکست برشیِ تیر پیوند مطلوب­ تر از شکست خمشی آن است که به منظور دست­یابی به این هدف می­ توان با کاهش طول تیر پیوند تا یک حد خاص، شکست برشی را به آن اعمال نمود.

 تیرهای پیوند

تیرهای پیوند

شکل (3)

در سیستم­ های مهاربندی شده واگرا این انتظار می­ رود که تغییر شکل­ های غیر ارتجاعی (پلاستیک) زیادی در ناحیه تیر پیوند آن­ ها ایجاد گردد. برای حصول شرایط شکل­ پذیر در نظر گرفته شده برای این ناحیه، لازم است ضمن رعایت الزامات ویژه برای تیر پیوند، قسمت­ هایی از تیر دهانه مهاربندی که در خارج از ناحیه پیوند قرار دارند و نیز ستون­ های طرفین دهانه مهاربندی، مهاربندها و کلیه اتصالات طوری طراحی شوند که عموماً در محدوده الاستیک باقی بمانند. با توجه یه این موضوع تیر ناحیه پیوند تحت اثر بارهای لرزه ­ای شدید می­ تواند مانند یک فیوز سازه ­ای در نظر گرفته­ شود که با تغییر شکل پلاستیک کنترل شده در آن باعث جذب انرژی می­ شود.

سخت کننده های تیر پیوند

سخت کننده های تیر پیوند

شکل (4)

این مطلب را از دست ندهید :  سخت کننده های تیر پیوند

مراجع

[1] ازهری، مجتبی. و میرقادری، رسول. 1393. طراحی سازه‌‌های فولادی، جلد چهارم. انتشارات ارکان دانش.

[2] American Institute of Steel Construction. 2016. ANSI/AISC 341-16, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings.

[3] دفتر مقررات ملی ساختمان. 1392. مبحث دهم، طرح و اجرای ساختمان‌‌های فولادی. نشر توسعه ایران.

[4] مقدم، حسن. 1387. مهندسی زلزله: مبانی و کاربرد.

 

با تشکر از مهندس وامق حجازی

4 پاسخ
  1. حسن حسن پور
    حسن حسن پور گفته:

    با تشکر مطلب جالب بود اما اگه میشود تو یک مثال کاربردی چند تا دیاگرام و نمودار هم بود با عدد و لنگرو وبرش و …… اثر گذار تر بود

    ممنون

    پاسخ دادن
    • پشتیبانی سبزسازه
      پشتیبانی سبزسازه گفته:

      با سلام خدمت مهندس حسن پور عزیز
      پیشنهاد بسیار به جا و جالبی دادید. حتما در آینده مقاله ای با مواردی که گفتید در سایت قرار خواهد گرفت تا با نگاه نازنینتان مواجه شود. بی نهایت از نظرات ارزشمند و سازنده شما ممنونیم. ماندگار باشید و مهرتان مانا

      پاسخ دادن

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 *