نوشته های مشابه
بادبند یا مهاربند از سازه در برابر نیروهای جانبی مانند باد یا زلزله محافظت می کند. استفاده از مهاربند یا بادبندها در سازه های فولادی صورت می گیرد. نحوه عملکرد بادبندها به گونه ای است که می تواند نیروی ناشی از زلزله را خنثی کرده و به زمین بازگرداند.
انواع بادبند
همان گونه که در بالا اشاره شد، وظیفه بادبند مقاوم سازی ساختمان در برابر نیروهای ناشی از باد یا زلزله می باشد. آن چه که در استفاده از بادبندها در سازه حائز اهمیت می باشد، طراحی مناسب و صحیح آن ها می باشد. بادبندها انواع مختلفی دارند که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.
مهاربند یا بادبند ضربدری
ساختار مهاربند ضربدری که با نام همگرا نیز شناخته می شود، به گونه ای است که در آن دو عضو مهاربند به حالت قطری زوایای متقابل یک دهانه را به یکدیگر متصل می کنند.
بادبند قطری
مهاربند یا بادبند قطری به حالتی گفته می شود که در آن تنها یک قطر داخل چشمه وجود داشته باشد.
مهاربند ۷ و ۸
ساختار مهاربند ۷ و ۸ به گونه ای است که در آن دو عضو مهاربند بر روی یک گره در رو و یا زیر تیر با یکدیگر متقارب هستند.
بادبند K
ساختار مهاربند K به گونه ای است که یک جفت مهاربند در یک طرف ستون قرار گرفته و در نقطه ای بر روی ستون یکدیگر را قطع می کنند.
معرفی بادبند واگرا و همگرا
به طور کلی بادبندها به دو دسته واگرا یا همگرا تقسیم بندی می شوند. که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.
بادبند واگرا
ساختار بادبندهای واگرا به گونه ای است که در یک انتها بادبند باید به تیر متصل شده و حداقل در یک انتها به گره تقاطع تیر و ستون متصل نباشد.
این گونه بادبندها با نام بادبندهای برون محور نیز شناخته می شوند. یکی از نکات مهمی که در سیستم بادبندهای واگرا یا برون محور باید به آن توجه داشت، طراحی صحیح تیرچه ارتباطی می باشد.
مقدار نیروی برشی و لنگر خمشی در تیر پیوند نیز از جمله مواردی است که باید با دقت بالایی محاسبه شود. به طور کلی می توان گفت در صورتی که از این سیستم مهاربند به شکل صحیحی استفاده شود، شکل پذیری بیش تر سازه و کاهش برش پایه زلزله را به همراه دارد.
آن چه که در طراحی این سیستم مهاربند حائز اهمیت می باشد، اجرای صحیح آن براساس آیین نامه های اجرایی و رعایت کلیه نکات اجرایی آن می باشد.
بادبند همگرا
بادبند همگرا به گونه ای است که امتداد اعضایی هم چون تیر و ستون و اعضای مهاربند از یک نقطه عبور می کنند. مهاربندهای همگرا با عنوان بادبندهای هم محور نیز شناخته می شوند. طراحی این گونه بادبندها به گونه ای است که طراحی تیرها در قسمت های بادبندی مانند تیرهای معمولی و تحت بارهای ثقلی شکل می گیرد.
این ساختار سبب می شود در صورت بروز زلزله نیروی قابل توجهی در تیرها ایجاد نشود.
از جمله مزایای سیستم بادبندهای همگرا می توان به مواردی هم چون ایجاد سختی بالا برای سازه و کنترل تغییر مکان جانبی سازه اشاره کرد.
استفاده از این سیستم معایبی نیز به همراه دارد که از جمله می توان ایجاد برخی محدودیت ها در معماری سازه و شکل پذیری پایین آن ها اشاره کرد.
شکل پذیری کم آن ها سبب می شود قابلیت دفع نیروی زلزله کاهش پیدا کند. این امر بالا رفتن نیروی ارتعاشات در سازه را به همراه دارد.
تفاوت بادبند همگرا و بادبند واگرا
سیستم مهاربند واگرا و همگرا دو تفاوت اصلی با یکدیگر دارند. اولین تفاوت آن ها را می توان در قالب طراحی معماری ساختمان در نظر گرفت. سیستم مهاربندی واگرا از انعطاف پذیری بیشتری نسبت به مهاربند همگرا برخوردار می باشد. تفاوت دیگر آن ها در عملکرد سازه ای آن ها می باشد.
نحوه عملکرد سیستم های مهاربندی همگرا به گونه ای است که به نسبت سیستم واگرا سختی بیشتری از خود نشان می دهند. این در حالی است که در سیستم واگرا طول تیرهای پیوند در سختی آن ها تاثیر گذار می باشد. هرچه طول تیرهای پیوندی بلندتر باشد، سختی قاب کاهش یافته اما در مقابل انعطاف پذیری آن بالاتر می رود.
از جمله مزایای قاب هایی که در آن ها از سیستم مهاربندی استفاده شده است می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سیستم بادبندی یا مهاربندی نسبت به قاب های خمشی از سختی الاستیک بالاتری در برابر ارتعاشات زلزله برخوردار هستند.
- در نصب این گونه سیستم ها از اتصالات پین یا پیچ و مهره استفاده می شود. همین امر می تواند در کاهش هزینه و زمان نصب و اجرا تاثیر مستقیم داشته باشد.
- استفاده از قاب های مهاربندی شده سبب می شود در صورت بروز زلزله خرابی سایر المان ها کاهش پیدا کند. هم چنین این امکان وجود دارد که در صورت آسیب دیدن مهاربند پس از زلزله، مهاربندهای آسیب دیده جایگزین و تعویض شوند.
محل مناسب برای نصب بادبند
یکی از نکات مهم در نصب بادبند توجه به انتخاب مکان مناسب برای انجام این کار می باشد. بهتر است در صورت امکان محل قرارگیری بادبند در اطراف سازه مورد نظر باشد. این امر سبب می شود بازوی مقاوم بزرگ تری در برابر پیچش ایجاد شود.
سیستم بادبند یا مهاربندی (Cross Bracing) مجموعه‌ای از چند عضو است که جهت استحکام و پایداری سازه در برابر نیروهای افقی ناشی از زلزله مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بادبندها از مهمترین جنبه‌های طراحی سازه‌های فولادی برای نیروهای جانبی در جهت افزایش سختی ساختمان هستند. تحلیل نقش بادبندها با در نظر گرفتن ظرفیت اتلاف انرژی به عمل لرزه‌ای و تغییر شکل‌شان تعریف می‌شود.
هر ساختمان، صرف نظر از اندازه و ابعاد، باید قادر به مقاومت در برابر بارهای جانبی پیش‌بینی شده زلزله و باد برای جلوگیری از فروپاشی کلی سازه باشد؛
نیروهای عرضی معمولاً به دلیل زلزله و باد ایجاد می‌شوند. اکثر طرح‌های ساختمانی این نیروها را در نظر گرفته و با استفاده از روش‌ها و تکنیک‌های مختلف، مقاوم‌سازی‌های لازم را انجام می‌دهند؛ بادبند یکی از آنها است.
نیروهای بادی و زلزله که بر فونداسیون یا پایه ساختمان اثر می‌گذارند، باعث حرکت عرضی سازه می‌شوند. بنابراین، برای مقابله با این نیروها و ایجاد استحکام لازم، ساختمان‌های فلزی نیاز به بادبند دارند.
بادبندها شامل میله‌های فولادی یا کابل‌ها و یا تیرآهن‌ها (معمولاً نبشی یا ناودانی) هستند، که بر حسب نوع مورد نظر در قاب اطراف سازه قرار داده می‌شوند. در ساختمان‌هایی که دارای چندین دهانه هستند، از مهاربندی اغلب در دهانه بزرگ‌تر در کلیه طبقات همان دهانه استفاده می‌شود. مهاربند را می‌توان حتی در دهانه اول و آخر در هر طبقه طراحی کرد.
اعضای بادبند، بار را در یک انتها دریافت می‌کنند و آن را به قاب بعدی منتقل می‌کنند تا بار در سراسر قاب‌ها توزیع شود. بادبندها همچنین در مقابل کشش نیز مقاومت می‌کنند، زیرا در نقاط تلاقی خود با استفاده پیچ و مهر یا جوش به محل مورد نظر دوخته شده‌اند.
فواید وجود بادبند
- با توجه به مهاربندی ساختمان‌ها، جابجایی طبقات و همچنین نیروی محوری و خمشی اضافی در ستون‌ها به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.
- کاهش جابجایی جانبی یک مزیت مهم است. بادبند ضربدری در این حالت نسبت به بادبند V شکل مؤثر است.
- قاب‌های مهار شده با بادبند در مقابل باد و نیروهای لرزه‌ای بسیار بیشتر از ساختمان‌های بدون مهار مقاومت می‌کنند.
- مهاربندی فولادی مقرون به صرفه و آسان برای ساختن است. همچنین فضای کمتری را اشغال می‌کند و از انعطاف‌پذیری بالایی در طراحی برای پاسخگویی به مقاومت و سختی لازم برخوردار است.
