|

مقاوم سازی لرزه ای ساختمان با استفاده از مهاربند فلزی


مقاوم سازی با استفاده از مهاربند فلزی
 

ساختمان های فلزی بسیاری در کشور وجود دارند که بعلت فقدان مهاربند فلزی و یا وجود مهاربند های فلزی با اتصالات نامناسب و ضعیف تحت زلزله بسیار آسیب پذیر می باشند. این گونه ساختمان ها همچنین بعلت عدم وجود اتصال گیردار تیر ها و ستون ها دارای سیستم قاب خمشی نیز نمی باشند. برای افزایش سختی و مقاومت جانبی این نوع سازه ها تحت نیروهای لرزه ای یکی از روش های مناسب که بسرعت قابل اجراست اضافه نمودن مهاربند های فلزی می باشند. مهاربند های فلزی ضمن افزایش سختی و مقاومت جانبی ساختمان باعث تشکیل منحنی هیسترسیس پایدار می گردند که باعث استهلاک انرژی ورودی ناشی از ارتعاشات لرزه ای می شود.

استفاده از مهاربند های فلزی باعث افزایش سختی و درنتیجه کاهش جابجایی جانبی ساختمان می گردد که این امر باعث کاهش تغییر شکل های ایجاد شده در اجزای ساختمان فولادی و درنتیجه کاهش آسیب پذیری آنها می شود. به عنوان مثال بسیاری از ساختمان های فولادی دارای تیرهایی با اتصالات خورجینی می باشند که این نوع اتصالات دارای شکل پذیری کمی بوده و براحتی تحت جابجایی های رفت و برگشتی ناشی از زلزله تخریب می گردند. اضافه نمودن مهاربند باعث کاهش تغییر شکل های ایجاد شده در این اتصالات و درنتیجه کاهش صدمات به آنها می شود. از طرفی باید توجه نمود افزایش سختی ساختمان توسط مهاربند فلزی باعث جذب بخش عظیمی از نیروی زلزله توسط مهاربند و در نتیجه ایجاد نیروی برکنش زیاد در فونداسیون زیر این المان ها می گردد. برای جلوگیری از افزایش بیش از حد سختی می توان بجای استفاده از مهاربند ضربدری از مهاربند شورن استفاده نمود. در نتیجه اثر افزایش سختی ناشی از اضافه نمودن مهاربندهای فلزی در ساختمان ها باید در طراحی اجزای مختلف ساختمان مد نظر قرار گیرد.

مقاوم سازی

تحت نیروی جانبی رفت و برگشتی ناشی از زلزله مهاربند ها تحت اثر کشش و فشار قرار می گیرند. چنانچه از مهاربندهای ناودانی برای مقاوم سازی استفاده شود مقاومت فشاری بادبند ها حاکم شده و طراحی باید بر اساس نیروی فشاری وارد بر مهاربند و ضریب لاغری آن انجام گیرد. اما در صورتیکه از المان های صرفا کششی (مثل میلگرد) به عنوان مهاربند استفاده می شود در تحلیل و طراحی باید از اثر مهاربند فشاری صرفنظر نمود.

 
مقاوم سازی 

در روش مقاوم سازی با مهاربند های فلزی باید توجه شود که اثر مهاربند ها بر روی تیر ها و ستون های اطراف آن باید مدنظر قرار گیرد که این امر در بسیاری از موارد طراح را به تقویت تیر ها و ستون های اطراف دهانه های مهاربندی مجبور می نماید. ستون های اطراف دهانه مهاربندی باید برای شرایطی که تمام مهاربندها تسلیم شده اند طراحی گردند. معمولا ستون های ساختمان های فولادی موجود دارای مقاومت کافی این نیروی فشاری عظیم نبوده و نیاز به مقاوم سازی با استفاده از ورق های فلزی دارند. همچنین در صورت استفاده از مهاربندهای شورن تیر متصل به این مهاربند ها باید برای شرایطی که مهاربندها متصل تسلیم شده اند طراحی گردند. بطور کلی اثر تسلیم شدن مهاربند ها باید در دیگر اجزای سازه اعم از تیر، ستون و فونداسیون مد نظر قرار گیرد.

 

اتصالات مهاربند ها به قاب پیرامونی از اهمیت بسیار زیادی بر خوردار است چنانچه اگر این اتصالات در هنگام زلزله گسیخته شوند مهاربندها عملا کارایی خود را از دست داده و هیچ مشارکتی در باربری جانبی نخواهند داشت. اتصالات مهاربند ها باید برای تحمل نیروی کششی تسلیم مهاربند داشته و همچنین قابلیت تغییر شکل های لازم ناشی از کمانش مهاربند ها را داشته باشد.

WHSTRUC © Copyright 2011,All Rights Reserved