اسلایدهای آموزشی طراحی مهاربند واگرا ، توضیح مکانیزم و عملکرد مهاربندهای واگرا، طول تیر پیوند و رفتار تیر فیوز، فواصل سخت کننده ها، مهار جانبی تیرها و….
طراحی مهاربند واگرا [Etabs-SAP.ir]
آموزش طراحی ساختمان با مهاربند کمانش تاب BRB در Etabs همراه با نمونه نقشه های سازه
مبانی اصلی عملکرد این نوع مهاربند (که در کشور ژاپن از آن به عنوان نوعی میراگر استفاده میشود)، جلوگیری از وقوع کمانش هسته فولادی به منظور امکان وقوع پدیده تسلیم فشاری در آن و در نتیجه امکان جذب انرژی در این عضو از سازه می باشد. در نتیجه در این سیستم وظیفه جاری شدن و تامین شکلپذیری بر عهده هسته فولادی مهاربند و وظیفه مقابله در برابر کمانش به عهده غلاف پیرامونی واگذار شده است.
این در حالیست که در مهاربندهای متداول، هر دو این وظایف بر عهده خود مهاربند است. این نوع از مهاربندها را در کلیه سازههایی که امکان نصب مهاربند در آنها وجود دارد، میتوان به کاربرد. با توجه به تنوعی که در نحوه اتصال این نوع مهاربندها وجود دارد (جوشی، پیچی، وصلهای و مفصلی)، امکان استفاده از این نوع مهاربندها در طراحی و یا مقاومسازی کلیه سازههای صنعتی، پلها و ساختمانها وجود دارد.
تعیین توزیع دقیق نیرو در یک اتصال مهاربند بسیار پیچیده بوده و براحتی امکان‌پذیر نیست. زیرا توزیع نیروهای مقطع را نمی‌توان با تعادل نیرو به تنهایی تعیین نمود. با توجه به پیچیدگی‌های موجود در اتصال مهاربند، حل دقیقی برای آنها وجود ندارد و تمام روش‌های طراحی بصورت تقریبی می‌باشند. در طراحی اتصالات گوشه، چهار روش زیر برای تعیین نیروی منتقله به ستونمتداول می‌باشد:
روش ساده تورنتون (The KISS (keep it simple, stupid) method (Thornton, 1991; Astaneh-Asl, 1998)). روش نیروی موازی (The parallel force method (Ricker, 1989; Thornton, 1991; Astaneh-Asl, 1998)). روش خرپا (The truss analogy method (Astaneh-Asl, 1989)). روش نیروی یکنواخت (The uniform force method (Thornton, 1991, 1995; Astaneh-Asl, 1998)).
روش KISS یا همان روش ساده تورنتون، اگرچه یکی از روش‌های قدیمی برای تحلیل نیرو در ورق مهاربند است، ولیکن هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش فرض بر آن است که مولفه افقی نیروی منتقله به ورق توسط اتصال ورق به تیر و مولفه قائم نیروی منتقله به ورق توسط اتصال ورق به ستون تحمل میشود. استفاده از این روش چندان اقتصادی نیست. در هر یک از وجوه اتصال ورق به تیر و ستون، لنگرهای ناشی از خروج از مرکزیت مولفه‌های افقی و قائم نیروی منتقله در نصف عمق تیر وستون بایستی در نظر گرفته شوند.
نشریه ۲۶۴ ایران (آیین‌نامه اتصالات در سازههای فولادی) چهار روش برای محاسبه توزیع نیروی مهاربند بین تیر و ستونارائه نموده است. براساس تحقیقات AISC (Thornton, 1991) روش نیروی یکنواخت دارای دقت بالایی است. همچنین استفاده از این روش معمولاً منجر به طرح اتصالی اقتصادی خواهد شد. اغلب طراحان از این روش استفاده می‌کنند.
در قاب‌های مهاربندی شده همگرا، نیروهای طراحی به شدت به تعداد و مکان قرار گرفتن مهاربندها بستگی دارند. بهتر است
دهانه‌ای برای قاب مهاربندی شده انتخاب گردد که اولا بار ثقلی مناسبی روی ستون متصل به مهاربند وجود داشته باشد (دهانه‌های لبه‌ای چندان مناسب نیستند)
دوم آنکه دهانه طوری انتخاب شود که حتی المقدور زاویه مهاربند 45 در بیاید. مثلاً برای سازههای متعارف با ارتفاع طبقه حدود 3 متر، دهانه‌های 3 تا 4 متری برای مهاربندهای قطری و ضربدری و دهانه‌های 5 تا 6 متری برای مهاربندهای هشتی و هفتی مناسب هستند.
علاوه بر دهانه عمق تیر و ستون نیز مهم است. در شکل‌های زیر چند نمونه دتایل با مقیاس که در آنها ابعاد تیر و ستون و زاویه مهاربند متفاوت هستند، نشان داده شده است. در شکل اول تیرها دارای عمق زیادتری نسبت به ستون‌ها هستند. در این حالت، در صورتی که زاویه مهاربند با افق کم باشد، ابعاد ورق بسیار بزرگ خواهد شد. در صورت زاویه زیاد مهاربند، ابعاد ورق‌ها منطقی‌تر خواهد بود. همانطور که از شکل دوم دیده میشود، در صورتی که ابعاد تیر و ستون تقریبا برابر باشند، بهترین زاویه برای ورق، در زاویه مهاربند برابر 45 درجه رخ می‌دهد.
@AlirezaeiChannel
در برخی اوقات که طول لبه آزاد ورق زیاد باشد، نیاز به سخت کننده‌هایی عمود بر این ورق اتصال می‌باشد. در این حالت بایستی توجه داشت که این سخت کننده‌ها نبایستی از ناحیه نوار مفصل خمیری ورق عبور داده شوند. زیرا در صورت عبور از این ناحیه، مانع دوران ورق اتصال شده و کار مفصل خمیری و خط فرضی خمش را مختل می‌کنند. همچنین توصیه شده انتهای این سخت کننده‌ها نیز با فاصله‌ای به میزان دو برابر ضخامت ورق (2t) نرسیده به خط فرضی خمش، قطع شوند. در شکل زیر این مورد نشان داده شده است.