مقاومت مهاربندها (بادبندها) در برابر نیروهای زلزله از طریق افزایش یا کاهش طول اعضای مهاربندی تأمین میشود. این تغییر طول موجب انتقال نیروی جانبی زلزله به ستونها شده و در نتیجه، سختی قابل توجهی در برابر بارهای جانبی فراهم میگردد. سیستمهای قاب مهاربندی شده به طور کلی به دو نوع اصلی تقسیم میشوند که هر یک مکانیسم خاصی برای جذب و استهلاک انرژی زلزله دارند:
بر خلاف قابهای همگرا که انرژی مستقیماً در مهاربندها مستهلک میشود، در قابهای واگرا، تیر پیوند نقش اصلی در جذب انرژی را ایفا میکند. تیر پیوند بخشی کوتاه از تیر اصلی است که به گونهای طراحی شده تا در هنگام زلزله دچار تغییر شکل پلاستیک شود. این ویژگی موجب تمرکز آسیب در این ناحیه و حفاظت از اجزای اصلی سازه در برابر تخریب میشود.
مهاربندهای همگرا میتوانند دارای رفتار معمولی (با شکلپذیری محدود) یا رفتار ویژه (با شکلپذیری بالا) باشند. نوع معمولی بیشتر برای سازههای کوچک یا سازههای غیرساختمانی با طراحی ساده استفاده میشود، در حالیکه نوع ویژه برای ساختمانهای بزرگتر یا با الزامات لرزهای بالا مناسب است.
نحوه اجرای بادبند در اسکلت فلزی - آکادمی عمران
1. قابهای مهاربندی شده واگرا (EBF)
در قابهای مهاربندی شده واگرا، اعضای مهاربندی با فاصلهای اندک از یکدیگر و معمولاً در نزدیکی گره اتصال تیر به ستون یا روی بخشی از تیر، متصل میشوند. این سیستم تنها در قالب رفتار ویژه لرزهای مورد استفاده قرار میگیرد.بر خلاف قابهای همگرا که انرژی مستقیماً در مهاربندها مستهلک میشود، در قابهای واگرا، تیر پیوند نقش اصلی در جذب انرژی را ایفا میکند. تیر پیوند بخشی کوتاه از تیر اصلی است که به گونهای طراحی شده تا در هنگام زلزله دچار تغییر شکل پلاستیک شود. این ویژگی موجب تمرکز آسیب در این ناحیه و حفاظت از اجزای اصلی سازه در برابر تخریب میشود.
2. قابهای مهاربندی شده همگرا (CBF)
در سیستمهای مهاربندی همگرا، محور طولی تیر، ستون و مهاربندها همگی در یک نقطه مشترک به یکدیگر میرسند. در این نوع قابها، جذب و استهلاک انرژی زلزله مستقیماً توسط خود مهاربندها و از طریق تغییر شکلهای پلاستیک آنها انجام میگیرد.مهاربندهای همگرا میتوانند دارای رفتار معمولی (با شکلپذیری محدود) یا رفتار ویژه (با شکلپذیری بالا) باشند. نوع معمولی بیشتر برای سازههای کوچک یا سازههای غیرساختمانی با طراحی ساده استفاده میشود، در حالیکه نوع ویژه برای ساختمانهای بزرگتر یا با الزامات لرزهای بالا مناسب است.
انواع بادبند از نظر شکل ظاهری
مهاربندهای همگرا و ترکیبی از نظر شکل و فرم هندسی دارای گونههای متنوعی هستند که هریک عملکرد خاصی دارند:- بادبند ضربدری (X): متشکل از دو عضو قطری است که به صورت متقاطع بین دو تیر قرار میگیرند.
- بادبند قطری منفرد: تنها شامل یک عضو قطری است و نیروها را از یک جهت انتقال میدهد.
- بادبند K شکل: دارای دو عضو قطری است که از طرفین به مرکز ستون مقابل متصل شده و شکل حرف K را ایجاد میکنند.
- بادبند شورون هفتی (V): از دو عضو مورب تشکیل شده که از بالا به نقطهای مرکزی در تیر متصل میشوند و فرم حرف V انگلیسی یا عدد ۷ فارسی را شکل میدهند.
- بادبند شورون هشتی (Λ): مشابه نوع قبلی است، با این تفاوت که اتصال اعضای مورب از پایین به تیر انجام میشود و شکل A انگلیسی یا عدد ۸ فارسی را تداعی میکند.
نحوه اجرای بادبند در اسکلت فلزی - آکادمی عمران