مهاربند پرده ای یا دروازه ای یا y شکل در آیین نامه 8 Eurocode جزء مهاربندهای همگرا حساب شده است.
استفاده از این نوع مهاربند به دلیل توانایی در انطباق با بازشوهای موردنیاز معماری ساختمان، مورد توجه قرار گرفته است.
در این آیین نامه نحوه محاسبه ضریب رفتار و جزئیات لازم برای مقاطع و اتصالات این نوع مهاربندی آورده نشده است.
اولین مسئلهای که در تحلیل رفتار مهاربند y شکل مطرح میشود، امکان کمانش خارج از صفحه آن و مشخص نبودن بار کمانش و مود کمانشی این نوع مهاربند است.
در این آیین نامه ابتدا امکان کمانش خارج از صفحه این نوع مهاربند را با استفاده از روابط شیب افت بررسی کرده است و نمودارهایی را جهت تعیین بار کمانشی سیستم و ضریب طول مؤثر اعضا ارائه نموده است.
لازم به ذکر است که مبحث دهم و آیین نامه AISC استفاده از مهاربند y شکل را مجاز ندانستهاند.
ضریب رفتار و آرایش این نوع مهاربندها به صورت تک یا جفت متقارن در یک دهانه قاب در شکل زیر نشان داده شده است.
مهاربند پرده ای
نکته مهم در مورد مهاربند کا ( k ) شکل
از به کار گیری بادبند k شکل به دلیل ایجاد نیروی غیر متعادل ناشی از کمانش و تسلیم قطریها در ستون و متعاقبا انهدام ستون باید خودداری کرد.
نکاتی در مورد مهاربند شورون ( بادبند هشتی هفتی)
رفتار لرزهای قابهای مهاربندی شده همگرا شورون (که به دلیل امکان تعبیه در و پنجره در آن مطلوب معماران است) شدیدا به پارامترهایی نظیر نسبت سختی خمشی تیر و سختی محوری مهاربند، شرایط مرزی تیر، لاغری مهاربند و همچنین نوع زلزلهای که تجربه میکند، وابسته است.
در اغلب موارد دستیابی به یک طرح لرزهای بهینه مستلزم تناسببندی نسبتا پیچیده بین مهاربندها، تیر، ستون و اتصالات آنها است.
قاب های مهاربندی با آرایش ∨ که نوع سادهای از قابهای شورون هستند این مزیت را دارند که مهاربندهای آن تحت بارهای ثقلی پیش تنیده شده و وقوع کمانش در آنها به تأخیر میافتد.
البته نیروهای ایجاد شده در مهاربندها در اثر بارهای ثقلی از نیروهای ایجاد شده در آنها در اثر زلزله کمتر است به همین دلیل میزان پیش تنیدگی زیاد نیست.
در تیر مهاربند شورون اگر مهاربندها به ظرفیت خود برسند، یک نیروی نامتعادل در وسط ستون ایجاد میشود که باعت تشکیل مفصل پلاستیک در ستون و تخریب آن خواهد شد.
تصویر زیر که شکل مهاربند شورون با آرایش ∧ (بادبند هشتی) است را مشاهده میکنید.
نکاتی در مورد بادبند قطری و ضربدری در اسکلت فلزی
از دیگر انواع بادبند همگرا و متداولترین آن، مهاربند ضربدری است.
مزیت مهاربند ضربدری این است که عضو کششی در محل اتصال میانی برای عضو فشاری قید ایجاد میکند و به دلیل کاهش طول آزاد، بار بحرانی عضو فشاری افزایش مییابد.
قابهای مهاربندی شده با مهاربند قطری (یا بادبند مورب منفرد) نیروهای غیرمتعادلی به تیر در طول دهانه تحمیل نمیکنند.
قابهای با مهاربند ضربدری نیز ضمن تجربه رفتار غیر الاستیک سه خطی، مشکل نیروهای غیر متعادل تحمیلی از طرف مهاربند به تیر را کمتر دارند.
بر اساس تحقیقات صورت گرفته میتوان با تغییر در آرایش مهاربندهای قاب مهاربندی شده همگرا رفتار لرزهای آنها را بهبود بخشید.
آرایشی برای مهاربندها مطابق شکل زیر در نظر گرفته شده که در آن اعضای قائمی گرههای اتصال مهاربندها به تیر را به فونداسیون متصل میکنند و نیروهای نامتعادل ناشی از کمانش مهاربندها را به خوبی تحمل میکنند.
مزایا حاصل از این نوع آرایش مهاربند همگرا به شرح زیر است:
- مهاربندهای کششی قابلیت تجربه مقاومت تسلیم را دارند.
- نیروهای محوری اضافی ناشی از مولفههای قائم نیروهای غیر متعادل در تیرهای دهانههای مهاربندی شده مستقیما به این عناصر قائم منتقل شده و ستونها را تحت تاثیر قرار نمیدهند.
- رفتار سه خطی چرخهای قابل دستیابی است.
لازم به ذکر است که عضو قائم (ستون دوخت) در این گونه آرایش (شکل بالا) باید در محدوده الاستیک باقی بماند. شکل زیر آرایشی از مهاربندها را نشان میدهد که در آن ستون دوخت در طبقه اول حذف شده است.
- واکنش قاب مهاربندی شده با ستونهای دوخت حساسیت کمتری بر مشخصات لرزهای حاصل از زلزله دارد.
- در قاب مهاربندی شده با ستونهای دوخت، در صورت وقوع زلزله، خرابیها به طور یکنواخت در ارتفاع سازه گسترش مییابند.
- این گونه قابها قابلیت تجربه رفتار سه خطی غیر الاستیک را دارند.
- از تیرهای انعطافپذیر و مهاربندهای با لاغری متوسط در این گونه قابهای مهاربندی شده میتوان استفاده کرد.