عناصر و جزئیات ساختمانی
دانلود پاورپوینت معرفی انواع مهاربندی در ساختمان
تاریخچه مهاربندی:
استفاده از قاب مهاربندی شده به اوایل قرن ۱۹برای مقابله بانیروی جانبی باد بازمی گردد. این سیستم با ایجاد نیروی محوری زیاد در اعضایی مشخص در برابر بارهای جانبی مقاومت می کند این قابها به دلیل صرفه جویی درمصرف مصالح وسادگی طراحی واجرا لز محبوبیت بالایی در میان مهندسان سازه برخوردار است وبه طور گسترده ای در طراحی لرزه ای سازه ها از آن استفاده می شود.
مقدمه:
در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ ﺑﺮای ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﺑﺮاﺑﺮ ﻧﻴﺮوﻫﺎیﺟﺎﻧﺒﻲ از ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻣﻘﺎوم اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد . اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎ ﺑﻪ ﭼﻬﺎر دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ
۱. ﻗﺎب ﻫﺎی ﺑﺎز ﺻﻠﺐ
۲. ﻗﺎب ﻫﺎ ی د ﻳﻮاری
۳. دﻳﻮارﻫﺎیﺑﺮﺷﻲ
۴.ﻗﺎب ﻫﺎ یﻣﻬﺎرﺑﻨﺪی
ﻗﺎب ﻫﺎی ﺑﺎز ﻛﻪ ﻗﺎب ﻫﺎ یﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﻧﻴﺰ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻴﺮﻫﺎ و ﺳﺘﻮن ﻫﺎ ﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرتﺻﻠﺐ ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ . ﻗﺎب ﻫﺎ ی د ﻳﻮار ی ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻴﺮﻫﺎیﻋﻤﻴﻖ و ﺳﺘﻮن ﻫﺎ یﻋﺮ ﻳﺾ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻗﺎب ﻫﺎیﻣﻌﻤﻮﻟﻲﻣﻘﺎوﻣﺖ و ﺻﻠﺒﻴﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮی دارﻧﺪ . دﻳﻮارﻫﺎیﺑﺮﺷﻲ دﻳﻮاری اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرتﭘﻴﻮﺳﺘﻪ در ﺗﻤﺎم ارﺗﻔﺎع ﻳﻚ دﻫﺎﻧﻪ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد و ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻋﺮض زﻳﺎدی ﻛﻪ دارد دارای ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲوﺧﻤﺸﻲﺑﺎﻻﻳﻲاﺳﺖوﻳﻜﻲﺑﻬﺘﺮﻳﻦازﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎیﻣﻘﺎومدرﺑﺮاﺑﺮﻧﻴﺮویﺟﺎﻧﺒﻲﻫﺎدرﺳﺎزهیﺑﺘﻨﻲاﺳﺖﻗﺎبﻫﺎی ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪی ﺷﺪه در ﺳﺎزه ﻫﺎ یﻓﻮﻻدی ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﻬﺘﺮ این انتخاب است.
ﻗﺎب ﻫﺎیﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ی ﺷﺪه را ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﺎﻧﻨﺪﻳﻚ ﺧﺮﭘﺎ ی ﻗﺎﺋﻢ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ، ﻛﻪ ﻧﻴﺮویﺟﺎﻧﺒﻲ را ﺑﻪ ﭘﻲﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﻛﻨﺪ . ﺻﻠﺒﻴﺖ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻗﺎب ﻫﺎ یﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ی ﺷﺪه در ﻣﻘﺎ ﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﻗﺎب ﻫﺎ ی ﺻﻠﺐ ﺑﺴﻴﺎر ﺑﻴﺸﺘﺮ اﺳﺖاماﻫﺮﭼﻪ ﻛﻪ ارﺗﻔﺎعﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻣﻴﺰان ﺻﻠﺒﻴﺖ در ﻃﺒﻘﺎت ﺑﺎﻻﺗﺮ ﻛﻤﺘﺮ ﻣﻲﺷﻮد، ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﻋﻠﺖ اﺳﺘﻔﺎده ازﻗﺎب ﻫﺎیﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ی در ارﺗﻔﺎع ﻫﺎ ی ﺑﻠﻨﺪ دارا یﻣﺤﺪود ﻳﺖ اﺳﺖ . ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل آﺋﻴﻦ ﻧﺎﻣﻪآﻣﺮﻳﻜﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﺗﻨﻬﺎاز ﻗﺎب ﻫﺎیﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ ی را در ارﺗﻔﺎع ﺑﻴﺶ ۴۸ از ﻣﺘﺮ ﻣﺠﺎز ﻧﻤﻲ داﻧﺪ و ﺑﺎ ﻳﺪ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاهﻗﺎبﻫﺎ یﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﺷﻜﻞﭘﺬﻳﺮ(ﻗﺎب ﻫﺎﻳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﺗﺼﺎﻻت آن ﻣﻔﺼﻠﻲﻧﺒﺎﺷﺪ ) بکارروﻧﺪ.
تعریف وکاربرد:
تعریف سیستم مهاربند(Braced Frame):
یک سیستم خرپایی متشکل از مهاربندهای واگرا ویاهمگرا است که وظیفه اصلی آن تحمل نیروهای جانبی وارد به سازه می باشد.
تعریف مهاربند همگرا(Concentric Braced Frame):
مهاربندی است که در آن هردو انتهای محور عضوقطری مهاربند بامحورتیر یاستون در یک نقطه همگرا می باشد.
همگرای ضربدری(X-Bracing):
مهاربندی است که درآن دو عضو مهاربند به صورت قطری رئوس متقابل یک دهانه را به وصل می کند.
همگرای قطری(Diagonal Bracing):
مهاربندی است که در آن فقط یک عضو قطری در داخل دهانه وجود دارد.
همگرایVوᴧ(شورون)(ChevronBracing):
مهاربندی است که در آن دو عضو مهاربنددر روی یک گره در رو ویا در زیر تیر باهم همگرا باشند.
همگرای K(K-bracing):
مهاربندی است که درآن اعضای قطری دریک طرف ستون قرار می گیردویکدیکر را در نقطه ای روی ستون قطع می کنند.
مهاربند واگرا(EccentricBraced frame):
مهاربندی است که در آن حداقل یک انتهای عضوقطری مهاربند به محلی از تیر درخارج از اتصال تیر وستون متصل شودبه طوری که بخش هایی از تیر را به خمش وبرش وا می دارد.
تیر پیوند یا تیر رابط(Link Beam):
قسمتی از تیر مهاربند واگرا است که درحد فاصل اتصال تیر به ستون ومحل اتصال عضو قطری به تیر ویا در حد فاصل اتصال های دو عضو قطری به تیر قرار دارد.
مهاربند زانویی(Knee Braced frame):
در این سیستم انتهای بادبندی ، بجای اتصال به محل تلاقی تیر و ستون به نقطه ای از یک عضو زانوئی وصل می شود که بین تیر و ستون یا ستون و تکیه گاه قرار گرفته است .در این سیستم سختی از طریق عضو قطری و شکل پذیری از طریق تسلیم خمشی عضو زانویی تامین می شود.
مزایا ومعایب مهاربند های همگرا:
۱.مزایا
سختی بالا برای سازه
کنترل تغییر مکان جانبی سازه تا حدزیاد
ازلحاظ اقتصادی برای دهانه های کوچک مقرون به صرفه است.
معایب:
باتوجه به سختی زیاد این مهاربندها شکل پذیری آنها کم می شود ودر نتیجه قابلیت جذب ودفع نیروی زلزله در آنهاکاهش پیدا می کندوارتعاش درساره بالا می رود.
ایجاد محدودیت ازنطر معماری در ایجاد بازشوها
تذکر:این نوع قابها در مناطق بازلزله خیزی زیاد توصیه نمی شود.
نکته:سیستم باد بندی فقط کششی عملکرد خوبی در سازه ندارد.
مزایا:
_ کاهش تغییر مکان جانبی در مقایسه با قاب خمشی
_ کاهش نیروهای تکیه گاهی ولنگر به منظورکاهش ابعاد
_ امکان تعبیه بازشو در مقایسه با مهاربند همگرا
_ کاهش اثر P-Δدرمقایسه باسیستم قاب خمشی
_ استفاده در ساختمان های با ارتفاع زیاد
_ سختی مناسب
_ جذب انرژی زیاد
معایب:
هزینه اجرای زیاد قاب واگرا نسبت به همگرا سبب پدید آمدن لنگرهای خمشی و نیروی برشی بزرگی در ناحیه تیر نزدیک به مهار بند میشود.
مزایای مهاربند زانویی:
تعویض پذیری سریع عضو زانویی(عضو شکل پذیر یا کنترل شونده توسط تغییر مکان)بعد از زلزله
تذکر۲.فولاد هایی که برای مقاطع کششی انتخاب می شوندباید مقاومت آنها حداقل۱.۲برابر مقاومت حد تسلیم باشد.
با بررسی این مهار بندها به این نتیجه رسیدیم که قابهای با مهاربند همگرا(CBF)در برابر زلزله از نظر سختی، تغییر مکان و مقاومت رفتار خوبی دارند ولی شکل پذیری انها پایین و در نتیجه قابلیت دفع انرژی پایینی دارند که منجر به بوجود آمدن نوع جدیدی از مهاربندها به نام مهاربندهای واگرا(EBF)شد که این مهاربندها از قابلیت هر دوقابهای مقاوم خمشی قابهای با مهاربند هم محور بهره گرفته اند و بنابراین سختی و شکل پذیری را بصورت توام تامین می کنند.
نوع صحفه کمانش بادبندهای قطری:
همانطور که در شکل زیر نشان می دهدتغییر شکل بادبند های تکی متقارن بوده وتغییر شکل بادبند قطری اغلب در یک مورد خواهد بود(کمانش داخل صفحه-کمانش خارج صفحه-یا در صفحه ای مابین آن دو)هرکدام از کمانش ها که صورت گیردانرژی لرزه ای را جذب خواهد نمود ولی اگر شرایط رسیدن این تغییر شکل غیر ارتجاعی فراهم نشود،تبعاتی برای سازه به وجود خواهند آورد.
رفتار کمانشی وجذب انرژی عضو فشاری:
با اعمال بار جانبی به سازه بادبندی شده ،بادبندهای فشاری،تحت بار اولر کمان می کنند.با افزایش بار در مقطع بحرانی بادبند به جهت افزایش ممان خمشی، مفصل پلاستیک تشکیل می شود. با طی این مراحل انرژی لرزه ای به صورت غیر ارتجاعی جذب می شود .شکل زیر تشکیل مفصل پلاستیک را نشان می دهد.
_ تناسب بندی بادبندها در سازه
_ انواع بادبندهای X- شکل
_ ترکیب مهاربند ها باسایر سیستم های سازه ای
_ ترکیب سیستمEBFباسیستم های دیگر
_ ترکیب سیستمEBFباسیستمCBFدر ارتفاع
_ طراحی تیر در دهانه های بادبندی
_ اتصالات بادبند ها به تیر و ستونها
_ مقایسه سیستم های(CBF-EBF-KBF)
_ مقایسه دو بادبند ۷ و ۸ (هممحور و بدونمحور):
از دیدگاه معماری استفاده از بادبندهای ۷ نسبت به بادبندهای ۸ امکان ایجاد باز شوهای بزرگتری را برای تعبیه پنجرهها فراهم میکند . اما از دیدکاه سازهای در بادبندهای ۷ نسبت به بادبندهای ۸ تغیر مکانهای قاب افزایش پیدا میکند و مسیر انتقال نیرو بیشتر می شود . در بادبندگذاری ۸ در اولین طبقه مشکل بازشو (در) را نخواهیم داشت ولی در بادبندگذاری ۷ در اولین طبقه اولاً فضای بازشو محدود میگردد . ثانیاًبرای اتصال بادبندها به فونداسیون باید از ورق فولادی استفاده کرد.
_ منابع:
مبحث ۱۰ مقررات ملی سلختمان
راهنمای اتصالات در ساختمان های فولادی
سازمان نوسازی مدارس
اتصالات واشکال مهاربند
مقالات معتبر ملی وبین المللی
سایت های مختلف اینترنتی
مطالب مشابه:
دانلود پاورپوینت مهاربندی به روش نیلینگ
دانلود پاورپوینت انواع دیوار برشی و بادبند
دانلود رساله کامل محاسبه پریود سازه های دارای دیوار برشی فولادی با ارتفاع و درصد دیوار مختلف
دانلود پاورپوینت معرفی دیوار برشی فولادی
دانلود پاورپوینت انواع دیوار برشی و بادبند
دانلود پاورپوینت سازه های بتنی (دیوار برشی)
دانلود پاورپوینت بررسی تقویت دیوارها در ساختمان
دانلود پاورپوینت معرفی انواع دیوارها در معماری
دانلود نقشه کامل ساختمان فلزی همراه با محاسبات دیوار برشی فولادی
پاورپوینت معرفی سیستم قاب سبک فولادی
دانلود پاورپوینت مهاربندی به روش نیلینگ
دانلود فایل مطالعات سازه و تاسیسات در طراحی مجتمع مسکونی
دانلود پاورپوینت معرفی ساختمان های بتن مسلح با عایق ماندگار
این فایل دارای ۸۸ اسلاید به صورت پاورپوینت میباشد.
دانلود مستقیم از سایت معماری بنا: