BAADBAND

تهیه و تنظیم: مهندس علیرضا جعفری

شرکت مهندسی سازه صنعت بادبند همواره در راستای اعتلای صنعت ساختمان از طرح‌های نو و پیشرفته، هرچند دارای سختی اجرا استقبال کرده است.

یکی از انواع مهاربندهای فلزی که به تازگی مورد اقبال کارفرمایان و مشاوران محترم واقع شده، بادبندهای کمانش‌تاب یا BRB است.  

نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که استفاده از بادبندهای کمانش‌تاب در ساختمان‌های فولادی موجب افزایش سختی سازه شده و میزان جابجایی کلی سازه را کاهش می‌دهد که این خود مؤید تأثیر و رفتار بهتر آن در برابر زلزله است.

فولاد به عنوان یکی از اصلی‌‌ترین مصالح مورد استفاده در ساختمان، قابلیت بالایی در جذب انرژی دارد؛ به این معنا که فولاد پس از تسلیم شدن و با ورود به ناحیه‌ غیر الاستیک می‌تواند جابجایی‌‌های بزرگی را -بدون ایجاد افت قابل ملاحظه‌ در مقاومت آن- تحمل کند. در صورتی که یک عضو سازه‌‌ای چنین رفتاری داشته باشد و بتواند هنگام زلزله انرژی ورودی به سازه را مستهلک نماید، این رفتار سبب می‌شود که سایر بخش‌‌های ساختمان مانند تیرها و ستون‌ها سالم باقی مانده و آسیب سازه‌­ای جدی نبینند.

در راستای بهبود رفتار سیستم‌ مهاربند همگرای فولادی، سیستم مهاربندهای کمانش‌تاب مورد استفاده قرار می‌گیرد که در آن از کمانش مهاربندها در فشار جلوگیری می‌شود. این مهاربند را مهاربند کمانش‌تاب یا کمانش‌‌ناپذیر(Buckling Restrained Brace) و به اختصار BRB می‌‌نامند. همچنین به قابی که در آن از این مهاربند استفاده شود (Buckling Restrained Braced Frame (BRBF می‌گویند.

این نوع از مهاربندها در سال ۱۹۸۹ در ژاپن به اجرا درآمد و در سال ۲۰۰۲ نیز در آئین‌نامه AISC (ANSI/AISC 341-05)  امریکا آورده شد و هم اینک در اغلب کشورهای زلزله‌خیز دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مقایسه عملکرد دو سیستم مهاربندی تحت زلزله، در حالتی که بادبندها بعد از چند سیکل بارگذاری دچار کمانش شده‌اند با سیستمی که از کمانش بادبندها جلوگیری شده، مشاهده می‌شود در حالتی که کمانش مهاربند رخ می‌دهد، حلقه‌های هیسترزیس (حلقه‌های منحنی نیرو-‌تغییرمکان در بارهای رفت و برگشتی) نامنظم بوده و سطح زیر نمودار چندان بزرگ نیست اما با استفاده از مهاربند کمانش‌‌تاب، حلقه‌های هیسترزیس به شدت متقارن و سطح زیر نمودار هم بزرگ شده است که نشان از جذب انرژی زلزله قابل توجه سیستم دارد.

مهاربند کمانش‌ناپذیر در قاب‌های مهاربندی شده‌ به صورت مهاربند همگرا مورد استفاده قرار می‌گیرد و عملکرد چرخه‌ای بسیاری خوبی از خود نشان داده و شکل‌‌پذیری زیادی دارد.

این سیستم از ویرایش چهارم آئین‌نامه‌ 2800 وارد آئین‌‌نامه‌های ایران شده است. در آئین‌‌نامه‌ ASCE7-16 ضریب رفتار این سیستم 8 در نظر گرفته شده (در آئین‌نامه‌ 2800 این عدد 7 می‌باشد) که مقایسه‌ این اعداد با ضریب رفتار 3.25 و 6 برای مهاربندهای همگرای معمولی و همگرای ویژه، نشان‌دهنده‌ رفتار بسیار شکل‌پذیر این مهاربندهاست.

 در دو پروژه «دربار» و «ثارالله» این نوع بادبند و همراه با آن بادبندهای ویژه با استفاده از اتصال BFP مورد استفاده و اجرا قرار گرفت. از آنجا که ساخت و نصب این نوع مهاربندها شرایط ویژه‌ای را می‌طلبد، از جمله نیاز به دقت بسیار بالای اجرای اسکلت فلزی به عنوان بستر قرارگیری و قطعات اتصال آن، لازم است قطعات سازه‌ای دقیقاً منطبق بر نقشه و با خطای صفر ساخته و نصب شود تا شرکت سازنده BRB بتواند به راحتی بادبندها را در محل خود نصب نماید؛ که این مهم به همت تیم مهندسی و اجرایی بادبند به شایستگی انجام شد.

کلید واژه: BRB، مهاربند، اسکلت فلزی، زلزله، فولاد