آیا زمان خداحافظی با مهاربند های همگرا و واگرای معمول فرا رسیده است ؟
آیا راهی برای جلوگیری از کمانش عضو مهاربندی وجود دارد ؟
سیستم مهاربندهای ضد کمانش (BRBF) نوع جدیدی از سیستم های مهاربندی همراه با اتلاف انرژی می باشد که با استفاده از جزئیاتی سعی در بهبود رفتار مهاربندهای همگرا (CBF) دارد.
در این سیستم عضو مهاربندی در غلافی قرار می گیرد که از کمانش این عضو جلوگیری می نماید. با این تجهیزات، رفتار مهاربند در فشار همانند رفتار آن در کشش با تسلیم (و نه کمانش ) همراه است و در نتیجه شکل پذیری و اتلاف انرژی بسیار بهتری را نسبت مهاربندهای معمولی از خود نشان می دهد.
شکل های اجرایی مهاربندهای (BRBF) همانند مهاربندهای همگرا شامل آرایش ضربدری (X) قطری (تک مورب) وجناغی ،(V و Λ )می باشد.
با توجه به جزئیات غلاف مهاربند، آرایش ضربدری(X) از نظر اجرایی مشکل و غیر متداول می باشد.
سختی الاستیک قاب های مهاربندی (BRBF) از لحاظ مقدار با سختی قاب هایی که دارای مهاربندهای واگرا می باشند قابل مقایسه است .
نتایج آزمایشات با ابعاد واقعی این اعضا نشان می دهد که قاب هایی که به خوبی با مهاربند های (BRBF) مهاربندی شوند و جزئیات مناسب اجرایی نیز در آنها ملحوظ گردد، رفتار پایدار و متفاوتی تحت فشار ، کشش و حتی در تغییرشکل های بسیار بزرگ از خود به نمایش می گذارند.
همچنین شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی این قاب ها در حد قاب های خمشی فولادی ویژه و بیشتر از قاب های مهاربندی ویژه می باشد، که این شکل پذیری بالا نتیجه محصور نمودن هسته فولادی مهاربندها در مقابل کمانش می باشد.
عناصر تشکیل دهنده BRB شامل موارد زیر می باشد :
1-غلاف یا casing
2- لایه ضد پیوستگی یا bond-preventing layer
3- هسته فولادی یا steel cor که غلاف ، هسته فولادی را پوشش می دهد.
-ترجمه قسمتی از متن آئین نامه AISC 341-10 :
قاب مهاربند کمانش تاب (BRBF) می تواند سختی الاستیکی تامین نماید که قابل مقایسه با قاب مهاربند واگرا (EBF) باشد. تستهای آزمایشگاهی با ابعاد واقعی نشان می دهد که جزئیات بندی و طراحی صحیح المانهای مهاربندی BRBF ، رفتار هیسترتیک پایدار و متقارنی تحت نیروهای کششی و فشاری ، در حین تغییر شکلهای غیر الاستیک قابل توجه ، به نمایش می گذارند. انتظار می رود شکل پذیری و قابلیت اتلاف انرژی BRBF قابل مقایسه با قاب خمشی ویژه (SMF) بوده و از قاب مهاربند همگرای ویژه (SCBF) بیشتر باشد. این شکل پذیری زیاد حاصل محدود کردن کمانش هسته فولادی است.
ویژگیهای مذکور سبب شده است که این سیستم به عنوان گزینه ای مناسب برای طراحی ساختمانهای جدید و نیز مقاوم سازی ساختمان های موجود شناخته شود.
تکنولوژی اولیه این سیستم متعلق به کشور ژاپن بوده و سیستم BRB برای اولین بار در ژاپن به خاطر مکانیسم استهلاک انرژی اش همراه با قاب های خمشی در سال 1988 مورد استفاده قرار گرفت و از سال 2000 سیستم BRB به صورت گسترده به عنوان دمپر در ساختمان های بلند مرتبه ساخته شده در ژاپن مورد استفاده قرار گرفت.
در امریکا در سال 1999 اولین آزمایش سیستم BRB در دانشگاه برکلی انجام شد. تست های انجام شده عملکرد مطلوب سیستم BRB تحت بارگذاری های تاریخچه ای مختلف را نشان می داد. در سال 2000 سیستم BRB برای اولین بار در آمریکای شمالی به عنوان سیستم اصلی مقاومت در برابر بار های جانبی در UC Davis مورد استفاده قرار گرفت.
و در نهایت از سال 2005 الزامات طراحی سیستم BRBF وارد آئین نامه های بین المللی از جمله AISC 341 گردیده و امروزه صدها پروژه با استفاده از این سیستم بصورت گسترده ای در نقاط مختلف دنیا اجرا می شوند.
مطالب مشابه :