صفحه اصلی  »  طراحی سازه های ساختمانی و صنعتی  »  انواع سیستم‌های سازه‌ای  »  مقایسه قاب خمشی و سیستم مهاربندی با زبانی ساده به همراه دانلود رایگان pdf توضیحات

مقایسه قاب خمشی و سیستم مهاربندی با زبانی ساده به همراه دانلود رایگان pdf توضیحات

اصولا در بررسی و مقایسه سیستم های مختلف دو معیار عمومی زیر را باید مورد توجه قرار داد:

  1. سازه باید برای حفظ تغییر شکل ها تا حدی که خسارت زلزله های معمولی به صورت غیرسازه ای باشد دارای سختی کافی باشد.
  2. شکل پذیری سازه باید به اندازه ای باشد که در زلزله های شدید دچار تخریب سیستم سازه ای و انهدام عمومی نشود.

ما در این مقاله بسیار روان به مقایسه قاب خمشی و سیستم مهاربندی خواهیم پرداخت.

با مطالعه این مقاله چه می‌آموزید؟

سیستم مهاربندی چیست؟

سیستم مهاربندی مجموعه ای از اعضای قائم (ستون ها)، اعضای افقی (تیرها) و اعضای مورب (بادبندها) است که توسط اتصالات مفصلی به یکدیگر متصل شده اند. در این سیستم، مهاربند ها با ایجاد سختی در برابر نیروهای جانبی مقاومت کرده و مانع از خرابی سازه می شوند.

سیستم مهاربندی

سیستم مهاربندی

 اتصالات سیستم مهاربند

از آن جایی که مهاربند ها در سیستم های مهاربندی سختی ایجاد می کنند نیاز به اتصالاتی دارند که اجازه ی حرکت آزادانه را به اعضا بدهند. تصور کنید که اتصالات نیز مثل مهاربندها سختی ایجاد کنند؛ چه اتفاقی رخ می دهد؟ مسلما تا حدی سازه در برابر نیروی جانبی مقاومت می کند ولی پس از افزایش نیرو، به دلیل سختی بالا، دچار خرابی شدیدی می شود. پس لازمه ی عملکرد بهینه سازه این است که سختی اعضای مهاربندی و شکل پذیری اتصالات آنها در کنار هم و به صورت مکمل در برابر بار جانبی وارد عمل شوند.

اتصال مفصلی در سازه مهاربندی

اتصال مفصلی

اتصال مفصلی اتصالی است که در برابر چرخش هر یک از اعضای متصل به آن هیچ مقاومتی از خود نشان نداده و فقط مانع جدا شدن اعضا از یکدیگر می­ شود. درست مشابه کاری که مفصل زانوی انسان انجام می­ دهد.

اتصال مفصلی در مهاربند و تشابه آن به زانوی انسان

مفصل زانوی انسان

 

مزایا و معایب سیستم مهاربندی

  • سختی زیاد
  • کنترل تغییرمکان های جانبی (دریفت)
  • سادگی اجرا
  • اقتصادی بودن
  • محدودیت معماری در بازشوها
  • ارتعاش زیاد

 

 

عدم زیبایی نما به علت وجود مهاربند

عدم زیبایی نما به علت وجود مهاربند

سیستم قاب خمشی چیست؟

سیستم قاب خمشی به دو دسته قاب خمشی فولادی و قاب خمشی بتنی تقسیم می شود که مجموعه ای از تیرها و ستون ها و اتصالات صلب را شامل می شود که به طور همزمان نیروهای جانبی و ثقلی را تحمل می کنند.

در این سیستم چون هیچ عضو اضافی(مثل مهاربند یا دیوار برشی) وجود ندارد، که در برابر تغییرشکل های جانبی مقاومت کند، بنابراین سازه از شکل پذیری بالایی برخوردار است؛ به عبارتی در صورت وارد شدن نیروهای جانبی، قاب سازه مشابه موم در برابر این نیروها تغییرشکل داده و بدین ترتیب مانع از خرابی ساختمان می شود.

تغییر شکل سیستم قاب خمشی

سیستم قاب خمشی

 

اتصالات سیستم قاب خمشی

ویژگی های سیستم قاب خمشی ما را ملزم می کند، اتصالات پیچیده و صلبی را برای این سیستم در نظر بگیریم تا در هنگام وارد شدن بار جانبی، شکل پذیری این سیستم را کنترل کرده و از جدا شدن اعضا به دلیل تغییرشکل ­های جانبی جلوگیری کند.

به بیان ساده اعضای سیستم قاب خمشی شکل پذیرند و اتصالات سخت می باشند در نتیجه عملکردهای مکملی را در برابر بارهای جانبی خواهند داشت.

اتصال صلب اتصالی است که علاوه بر مقاومت در برابر جدا شدن اعضا از یکدیگر، از چرخش اعضا نسبت به هم جلوگیری می­ کند. در این نوع اتصالات زاویه اجزای متصل شونده قبل از بارگذاری ۹۰ درجه می باشد و بعد از بارگذاری نیز ثابت (یعنی همان ۹۰ درجه) باقی می ­ماند.

 

اتصال صلب در قاب خمشی

اتصال صلب در قاب خمشی

 

مزایا و معایب سیستم قاب خمشی

  • آزادی عمل بالا در معماری
  • انعطاف پذیری مناسب
  • اتصالات سنگین و پیچیده
  • بالا رفتن وزن سازه
  • هزینه بالا
  • تغییرمکان های جانبی (دریفت) زیاد

 

زیبایی نما به علت عدم وجود مهاربند

زیبایی نما به علت عدم وجود مهاربند

 

 

خرید لينک هاي دانلود

با عضویت بدون وارد کردن اطلاعات رایگان دریافت کنید.

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و بدون نیاز به عضویت و رایگان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 35,870 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

با ارسال 24اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. reza23z.tehrany@gmail.com

    باسلام بهتر بودتصاویر بهتر وکاملتر از نمونه توضیحاتتان برای فهم بیشتر ارائه می کردید

    پاسخ دهید

  2. محمد

    سلام
    یک پروژه فولاد دارم رشته عمران کارشناسی . استاد گفتند ۵ دهنه در جهت x و ۴ دهنه در جهت y ، هر دهانه ۵متر . ساختمان ۸ طبقه با کاربری مسکونی در استان کرمانشاه . الان گفتند یک جهت قاب خمشی و یک جهت را مهاربندی در نظر بگیرید . اطلاعات بیشتری نداریم . به نظر شما کدام جهت x و y ، را قاب خمشی و کدام جهت مهار بندی در نظر بگیرم؟؟؟

    پاسخ دهید

  3. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با سلام
    اولا باید پلان شما را بررسی کرد و سپس نظر داد. ثانیا تمام این مواردی که گفته می شود صرفا توصیه س و گاها در پروژه ها امکان رعایت این موارد نیست.
    سمتی که تعداد دهانه های باربر بیشتری دارید از سیستم قاب خمشی استفاده کنید تا کنترل دریفت مشکل ساز نشود. قاعدتا زمانی که مهاربند استفاده می کنید دریفت نگران کننده نخواهد بود.
    همچنین در مورد جانمایی مهاربندها بهتر است که دهانه مهاربندی به صورت متقارن نسبت به مرکز جرم قرار بگیرد. چون پیچش باعث میشود در بحث مربوط به ضریب نامعینی مجبور بشویم که ۲۰ درصد نیروی جانبی را افزایش بدیم (البته این مورد نیاز به بررسی دارد)، بنابراین سعی کنید دهانه مهاربندی را طوری تقسیم بندی کنید که اثر نامطلوبی در عملکرد سازه نزارد. مثلا یک سمت دو تا مهاربند نزنید و سمت دیگر یک مهاربند، اینجور جانمایی مهاربند مثل این میمونه: یک لشکر نظامی را در نظر بگیرید که دشمن دارد بهش حمله میکند و تمام لشکر در یک سمت متمرکز شده، بنابراین وقتی نیروهای لشکر صدمه ببینند یه جورایی کل لشکر دارد از بین میرود.. این مثال را میشود به سازه هم تعمیم داد. نیروی زلزله را همون دشمن فرض کنیم و خود سازه را لشکر در نظر بگیریم. بنابراین وقتی نیروی زلزله به سازه وارد میشود عملا دارد به یک سمت فقط نیرو میرسد و این باعث افزایش مقاطع این سمت سازه میشود که نیرو در اونجا متمرکز شده و بعد از آسیب در این قسمت عملکرد کل سازه مختل میشود.
    مهاربندها رو هم در دهانه خیلی کوچک و خیلی بزرگ قرار ندهید. دهانه های خیلی کوچک باعث بالا رفتن سایز ستون و صفحه ستون متصل به مهاربند میشود.اگرچه جانمایی مهاربند دهانه های بزرگتر نسبت به دهانه کوچک ارجحیت دارد ولی باید اینو در نظر داشته باشیم که این دهانه ها باعث بالا رفتن سایز مهاربند به دلیل طول کمانشی آن میشود. غیر از این طول زیاد پروفیل باعث افزایش وزن اسکلت و غیراقتصادی شدن طرح میشود. ترجیحا اگر زاویه مهاربند را بین ۳۰ تا ۶۰ در نظر بگیرید عملکرد مناسبی دارد. یعنی زاویه مهاربند نسبت به افق را محاسبه کنید اگر بین دو عدد بود طول دهانه مناسب است.
    مورد آخر هم اینکه مهاربندهارو سعی کنید در دهانه های میانی بزنید به خاطر نیروی آپلیفت که در دهانه های انتهایی این نیرو افزایش پیدا میکند.

    پاسخ دهید

  4. مرتضی امیرجنگی

    تو مقاله مهاربند همگرا اینطور نتیجه گرفته که اگر اتصال مهاربند بجای مفصلی گیردار باشه سه مفصل پلاستیک ایجاد میشه و توان باربری مهاربند بیشتر میشه. اما تو این مقاله اومده مهاربندها نیاز به اتصالاتی دارند که به اونها اجازه حرکت آزادانه بده در واقع اتصال باید از نوع مفصل باشه. پس در کل نتیجه چی میشه اتصال مهاربند مفصلی بهتره یا گیردار؟

    پاسخ دهید

  5. مهندس آرزو محمدی (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    در مقاله مقایسه سیستم قاب خمشی و مهاربند عموما مهاربندهایی با شکل پذیری معمولی مدنظر بوده که برای تامین شکل پذیری و سختی مد نظر از اتصال مفصلی استفاده میشود.
    طبق این مقاله “مسلما تا حدی سازه در برابر نیروی جانبی مقاومت می کند ولی پس از افزایش نیرو، به دلیل سختی بالا، دچار خرابی شدیدی می شود”. پس لازمه ی عملکرد بهینه سازه این است که سختی اعضای مهاربندی و شکل پذیری اتصالات آنها در کنار هم و به صورت مکمل در برابر بار جانبی وارد عمل شوند.
    اما در مقاله بعدی که بررسی (مهاربند همگرا؛ بررسی ۶ نوع بادبند همگرا در یک ویدئو به همراه مقایسه آنها ) مد نظر نویسنده بوده گذری هم به تفاوت های مهارهای همگرا با شکل پذیری معمولی و ویژه داشته و اشاره کرده “در سیستم ‌های مهاربند همگرای ویژه، ما رفتار فرا ارتجاعی (خارج از ناحیه الاستیک) بیشتری از اعضا انتظار داریم، در صورتی‌که در سیستم‌ های بادبند همگرای معمولی در ناحیه الاستیک باقی می­ مانند”.
    این بدان معناست که در سیستم مهاربندی ویژه ما به اعضای بادبندی اجازه می­ دهیم وارد ناحیه پلاستیک شوند. در واقع در سیستم‌ های مهاربند همگرای ویژه، بادبندها باید نقش یک عضو شکل‌ پذیر را داشته باشند و مثل یک فیوز عمل کنند تا سایر اعضای قاب مهاربندی یعنی تیرها و ستون­ ها در ناحیه الاستیک باقی بمانند.
    به همین علت سیستم ‌های بادبند همگرای ویژه استهلاک انرژی بیشتری نسبت به سیستم ‌های مهاربند همگرای معمولی دارند و بر اساس این موارد ذکر شده، در انتها بر مبنای نیاز بیشتر به استهلاک انرژی در سیستم های ویژه نتیجه گرفته که:
    برای شرایط انتهایی مهاربند، اگربادبند به‌ جای اینکه دو سر مفصل اجرا شود، دو سر گیردار اجرا شود در این صورت بجای تشکیل یک مفصل در وسط مهاربند، سه مفصل پلاستیک که دوتای آن دو انتهای بادبند است تشکیل می­شود که پتانسیل اتلاف انرژی در سیستم ویژه را افزایش می­دهد. و به این ترتیب دو مطلب مذکور که در دو مقاله ی اخیر بررسی شده متناقض هم نبوده بلکه مکمل هم می باشند.

    پاسخ دهید

  6. اصغری

    سلام ٫خسته نباشید‌من یک سازه تو ایتبس مدل سازی کردم‌که ۸طبقه هست قاب خمشی فولادی٫الان تصمیم عوض شده میخواهم قاب مهاربندی همگرا استفاده کنم٫ایا تنظیمات ایتبسم رو باید کامل تغییر بدم؟؟

    پاسخ دهید

  7. مهندس وحید صدرا (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام
    تنظیماتی که باید تغییر بدین نوع سیستم باربرتون هستش و خب برش‌پایه استاتیکی معادل رو هم بر اساس سیستم جدید محاسبه کنید

    پاسخ دهید

  8. زهرا

    سلام مهندس ،خسته نباشید
    سیستم بارگذاری در سازه های با دیوارهای کج، چگونه انجام‌میشه؟ من رشتم معماریه و الان در ستون گذاری پایان نامم به مشکل خوردم. قسمتی از حجمم دایره ست که دیوارش به سمت بیرون کج شده. اگر امکانش هست لطفا در ستون گذاریش راهنماییم کنید. با تشکر

    پاسخ دهید

  9. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام. سوالتون واضح نیست و نیاز به عکس و توضیحات بیشتری داره.
    اما اونچه از ظاهر سوال برمیاد اینه که شما باید از شبکه خرپایی برای سازه استفاده کنید. اگر تحقیق کوتاهی در مورد سازه های نوین داشته باشید مثلا سازه های ساخته شده توسط سانتیاگو کالاتراوا رو بررسی کنید میتونید شناخت خوبی نسبت به سیستم های سازه ای و ستون گذاری در این نوع سازه ها داشته باشید.

    پاسخ دهید

  10. محمد علی شمشه

    با سلام میخواستم بدونم در ایتبس ما میایم اتصالات به پی رو گیر دار فرض میکنیم ودر قاب اتصالات رو مفصلی؟ درسته؟؟؟

    پاسخ دهید

  11. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام و درود.
    در مفهوم علمی باید در قاب ساده مفصلی، همه اتصالات اعضا به یکدیگر و اتصال ستون به پی باید مفصلی باشد اما با توجه به دیتیل اجرایی سخت کننده های صفحه ستون در واقعیت، این اتصال مفصلی نیست بنابراین در طراحی با نرم افزار ایتبس میتوان اتصالات را مفصلی در نظر گرفته و پای ستون را گیردار.

    در قاب خمشی همه اتصالات چه به یکدیگر چه به پای ستون گیردار است.

    پاسخ دهید

  12. عیسی باطر

    سلام ببخشید من بادوستام فقط نسب سازه رو انجام دادیم نقشه خوانی وبقیه کار روهم یاد میدین من دیپلم دارم

    پاسخ دهید

  13. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام جناب مهندس
    دقیقا اگر بفرمایید چه چیزی مد نظرتون هست حتما کمکتون میکنند
    منتها پیشنهاد می کنم قبل از اینکه سوال کنید اول به شهریادگیری سبزسازه سر بزنید، میتونید مطالب علمی رو دسته بندی شده و مرحله به مرحله مطالعه کنید.
    بعد از این هم میتونید به دوره های آموزشی سبزسازه سری بزنید قطعا کمک خوبی خواهد بود.

    پاسخ دهید

  14. FAteme

    سلام ببخشید در اتصال ترکیبی قاب خمشی و بادبندی اتصالات تیر به ستون چطوره؟ مفصل یا گیردار؟ همچنین اتصال ستون به پی چطوره؟

    پاسخ دهید

  15. پشتیبانی سبزسازه (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام
    اگر منظور این است که در یک جهت قاب خمشی و در جهت عمود مهاربندی داریم، اتصالات هر جهت متناسب با نوع سیستم سازه ای همان جهت است
    اما اگر منظور استفاده ی همزمان قاب خمشی و مهاربند در یک جهت می باشد، همه اتصالات غیر از اتصال بادبند به تیر و ستون، به صورت گیردار خواهد بود
    اتصال ستون به پی با توجه به نکات اجرایی همیشه گیردار خواهد بود

    پاسخ دهید

  16. مهدی عسکریان

    با سلام
    لطفا بفرمایید , اتصال گست پلیت به ناحیه محافظت شده تیر در اتصال گیردار تیر به ستون , در دهانه مهاربندی , ایجاد مشکل نمیکنه ؟

    پاسخ دهید

  17. مهندس مرتضی قلندری (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    معمولا در دهانه های مهاربندی از اتصال گیردار پرهیز می شود. اگر گیردار اجرا کنیم
    قاعدتا در رفتار لرزه ای تیر اختلال ایجاد می شود.

    پاسخ دهید

  18. مجید نظاری

    اتصال ستون به پی در هر دو حالت گیردار خواهد بود یا منظورتون چیز دیگست؟؟؟ میشه بازترش کنین اتصال ستون به پی رو در حالات مختلف؟

    پاسخ دهید

  19. سعید کاویان‌پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    در سازه های فولادی و طراحی بیس پلیت اگر توجه کرده باشید از سخت کننده استفاده می‌شود. با توجه به نکات اجرایی، این سخت کننده ها به بیس پلیت و ستون جوش می شوند، لذا حتی در سازه ای که در دو جهت مهاربندی است، پای ستونها گیردار می‌باشد.

    پاسخ دهید

  20. مجید

    سلام
    یعنی اگر در یک جهت قاب خمشی داشتیم و درجهت عمود مهاربندی، اتصال ستون به پی در جهت خمشی، خمشی می شود و اتصال ستون به پی در جهت عمود، مهاربندی می شود؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

    پاسخ دهید

  21. پشتیبانی سبزسازه

    با سلام. در سیستم های دوگانه (ترکیب قاب خمشی با مهاربند یا دیواربرشی) اتصالات به صورت گیردار می باشد.

    پاسخ دهید

  22. صابر

    سلام در اتصال ستون به پی در قاب خمشی می شه اتصال رو مفصلی فرض کرد؟ ممنون .

    پاسخ دهید

  23. پشتیبانی سبزسازه

    سلام. خیر باید اتصال گیر دار بگیرین.

    پاسخ دهید

question