مهاربند کمانش تاب (BRB) | شرکت مهندسی و عمرانی آلتین یول تبریز
BUCKLING RESTRAINED BRACED FRAME BRB
به طور کلی مهاربندهای فولادی به دو دسته مهاربندهای همگرا و واگرا تقسیم بندی می‌شوند. ظرفیت مهاربندهای همگرا متعارف در کشش و فشار، خصوصا در بارگذاری متناوب مانند زلزله بسیار متفاوت است. مهاربندهای همگرا موجود دارای ظرفیت قابل قبولی در کشش هستند، اما تحت فشار در اثر رخداد پدیده کمانش مقاومت مناسبی ندارند. به عبارت دیگر، سیستم مهاربند همگرای رایج در مود فشاری دچار زوال در مقاومت و سختی می‌شود در حالی که مهاربندهای کمانش ناپذیر عملکرد خوبی از خود نشان داده و منحنی کامل و پایدار و در عین حال متقارن است و افت در مقاومت و سختی آن ها مشاهده نمی‌شود.
به دلیل ضریب رفتار بزرگ سیستم مهاربند کمانش تاب و همچنین اختلاف ناچیز ظرفیت کششی و فشاری مهاربندهای کمانش‌تاب (و عدم ایجاد پدیده کمانش در آن ها)، نیروی جانبی وارده بر پی و سازه مجهز به این سیستم کمتر از دیگر سیستم های باربر جانبی بوده که این عوامل منجر به کاهش ۵ تا ۲۰ درصدی حجم یا وزن مصالح مصرفی در سازه های مجهز به مهاربند کمانش تاب می‌شود.
تاریخچه مهاربند کمانش تاب
مهاربندهای کمانش تاب که اولین بار در سال ۱۹۸۹ میلادی در ژاپن مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه در سراسر جهان به عنوان اعضای لرزه بر در مناطق لرزه‌خیز، از جمله در ژاپن، ایالات متحده امریکا، چین و… به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. سال ۱۹۷۰ میلادی، تعدادی محقق در کشورهای ژاپن و هندوستان در تحقیقات خود به نتایج چشمگیری رسیدند و مفاهیم پایه مهاربندهای کمانش تاب ارائه شدند. ساکی، وادا و همکاران، در سال ۱۹۸۸ میلادی، از لوله‌های فولادی که داخل آن با ملات پر شده بود به مهار کمانش سازه پرداختند و اولین مهاربند کمانش تاب ایجاد شد.
مهاربند کمانش تاب جایگزینی مناسب برای سیستم های متعارف
مهاربند کمانش تاب چه از نقطه نظر فنی و چه اقتصادی، می تواند جایگزین سیستم های متعارفی چون مهاربند معمولی و دیوار برشی باشد. از جمله مزایای مهاربند کمانش تاب:
- افزایش شکل پذیری و قابلیت اطمینان رفتار سازه در برابر زلزله، و در نتیجه افزایش سطح عملکرد سازه نسبت به دیگر سیستم های متداول باربر جانبی
- کاهش حجم مصالح مصرفی در اعضاء سازه ای و اتصالات آنها و پی
- عدم ایجاد خسارت در دیوارهای غیرسازه ای پس از وقوع زلزله به دلیل عدم کمانش مهاربندها
- پیش ساخته بودن، نصب آسان و سریع، و در نتیجه کاهش زمان اجرایی پروژه
- امکان نصب مهاربند کمانش تاب (BRB) در انواع سازه های بتن مسلح و فولادی، بدون وجود محدودیت در طول مهاربند
- قابلیت تغییر و تنظیم جداگانه سختی و مقاومت مهاربند کمانش تاب (BRB)
- مدلسازی آسان در نرم افزارهای مهندسی و امکان طراحی به کمک تحلیل های خطی
- عدم نیاز به تعویض مهاربند کمانش تاب (BRB) پس از وقوع زلزله های کوچک و متوسط، و قابل تعویض پس از وقوع زلزله های بسیار شدید با هزینه کم و بدون ایجاد اختلال در روند خدمت رسانی
- تأثیر ناپذیری از عوامل جوی و شرایط محیطی، و در نتیجه عدم نیاز به نگهداری در زمان بهره برداری از سازه
اجزای مهاربند کمانش تاب
مهاربند کمانش تاب دارای چهار بخش اصلی است که هر یک را بررسی می‌کنیم.
1- هسته فولادی
هسته فولادی اصلی ترین بخش از اجزای تشکیل دهنده‌ی مهاربند کمانش تاب یا BRB است. این المان باید طوری طراحی شود که کل نیروی محوری مهاربند یعنی هم کشش و هم فشار محوری ناشی از نیروهای جانبی وارد به سازه را تحمل می‌‌کند. هسته فولادی معمولا با مقطع مستطیلی یا صلیبی طراحی می‌شود.
2- غلاف یا پوشش فولادی
غلاف فولادی همانطور که در تصویر مشخص است به صورت پوششی برای اجزای مهاربند بوده و نباید هیچ گونه نیروی محوری را تحمل کند. به عبارتی دلیل استفاده از غلاف این است که از کمانش هسته فولادی جلوگیری شده تا امکان جذب انرژی در مهاربند وجود داشته باشد.
3- ماده پر کننده
در مهاربند کمانش تاب بین هسته و غلاف از ماده پر کننده استفاده می‌شود. در واقع با پوشاندن سر تا سر طول هسته به کمک ماده پر کننده که می‌تواند بتن یا ملات باشد امکان تسلیم هسته فراهم می‌گردد.
بتن و غلاف فولادی علاوه بر اینکه سختی و مقاومت خمشی لازم برای حذف کمانش کلی مهاربند را تامین می‌کنند، باعث جلوگیری از کمانش موضعی هسته نیز می‌شوند.
4- ماده لغزنده یا جدا کننده
در مهاربند کمانش تاب برای اینکه نیروی مهاربندی فقط توسط هسته فولادی تحمل شود لازم است از یک سطح لغزش یا لایه ناپیوستگی بین هسته و ماده پر کننده استفاده شود. در واقع این لایه باید طوری طراحی شود که امکان حرکت نسبی بین هسته فولادی و بتن فراهم شود. چرا که در صورت چسبندگی فولاد و بتن، رفتار مهاربند تغییر کرده و عملکرد مورد نظر را نخواهد داشت.
متخصصین شرکت مهندسی و عمرانی آلتین یول تبریز تولید کننده مهاربند کمانش تاب (BRB) براساس معیاری کیفی یکی از پر سابقه ترین و خوشنام ترین شرکت های فعال در عرصه سیستم های کنترل ارتعاشات لرزه ای است. بدین ترتیب محصولی اقتصادی و مطابق با استانداردهای کیفی بین المللی در دسترس کارفرمایان و مهندسین مشاور عزیز قرار گرفته است.
جهت استعلام قیمت دقیق‌تر و کسب اطلاعات بیشتر، همچنین برای دریافت مشاوره‌های تخصصی می‌توانید با کارشناس مربوطه (09124050366) تماس حاصل فرمایید.
مهاربند کمانش تاب – مهاربند – نیروی کششی و فشاری – مهاربندهای همگرا و واگرا – مهاربند کمانش تاب (BRB) – کاربرد بی آر بی – مهاربند زلزله – سیستم های کنترل ارتعاشات لرزه ای