معرفی سیستم جدید مهاربندی به نام مهار بند بیضی

زلزله به عنوان یک پدیده مخرب در اغلب مناطق دنیا ، ایمنی سازه و زندگی ساکنان آن را در معرض تهدید قرار می دهد، بطوریکه کاهش خسارات جبران ناپذیر پدیده زلزله همواره هدف نهایی محققین و دانشمندان علم مهندسی زلزله بوده است. در نتیجه عامل زلزله موجب اهمیت طراحی سازه ها در کشورهاي لرزه خیز می باشد.

ایران نیز به دلیل قرارگیري بر روي کمربند زلزله آلپ – هیمالیا جزو کشورهاي لرزه خیز محسوب می شود و هرچند سال یک بار شاهد زلزله اي ویرانگر در نقاط مختلف کشور هستیم.

تلفات و خسارات

زلزله هاي گذشته در ایران و جهان، تلفات و خسارات فراوانی را به بارآورده اند. بسیاري از ساختمانهاي موجود، از استحکام کافی در برابر زلزله برخوردار نمیباشند و در صورت وقوع زلزله، فاجعه به بار خواهند آورد. براي جلوگیري از چنین تلفات و خساراتی، به روشهاي کارآمد جهت بهسازي لرزه اي این ساختمانها نیاز میباشد.

ویژگی اثر زلزله، در این است که نیروهاي ناشی از آن به مراتب شدیدتر و داراي اثرات پیچیده تر از سایر نیروهاي مؤثر بر ساختمان میباشند.

  • عناصر مقاوم در مقابل نیروهاي جانبی شامل قاب خمشی، مهارهاي جانبی و یا ترکیبی از آن دو میباشند.
  • سختی و مقاومت بالا، شکل پذیري و بالاخره رفتار چرخهاي مناسب یک سیستم در هنگام وقوع زلزله، از مهمترین پارامترهاي انتخاب آن براي کاربردهاي سازهاي میباشد.
  • تجربه زلزله هاي گذشته، همچنین مطالعه تاثیرات بار جانبی از طریق کار آزمایشگاهی یا مدلهاي عددي، نقاط ضعف سازه هاي سیستمهاي مختلف را مشخص مینماید.
  • از این طربق مهندسان و محققان همیشه در پی یافتن سیستم سازه هاي ایده آل براي مقاومت در برابر بارهاي جانبی هستند که در کنار مقاومت و سختی ، شکل پذیري بالایی نیز داشته باشد، تا اثر تخریبی نیروها را با جذب انرژي تعدیل کرده و به حداقل برساند.

استفاده از قاب خمشی به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروهاي جانبی بخصوص اگر نیروهاي جانبی وارد برساختمان ناشی از زلزله باشند، احتیاج به جزئیات خاصی براي تامین شکل پذیري دارد.

کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه

این جزئیات از لحاظ اجرایی غالبا دست و پاگیر بوده و در صورتی میتوان از اجراي دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه بالا باشد. به همین دلیل در طرح هاي بهسازي لرزه اي ساختمانهاي موجود، تقویت قابهاي خمشی موجود مشکل و غیرعملی تلقی میگردد و تنها در موارد خاص که امکان اضافه سازي قابهاي خمشی مستقل از سیستم سازه اي موجود، وجود داشته باشد از مزایاي این سیستم سازه اي در بهسازي لرزه اي استفاده میگردد.

در مورد ساختمانهاي با ارتفاع کم و متوسط میتوان گفت کاربرد انواع سیستمهاي مهارجانبی که شامل مهاربند و یا دیوارهاي برشی نیز میگردد، اقتصادي تر و عملی تر از قاب خمشی است و این سیستم تغییرمکانها و خسارات سازه اي و ناسازه اي را به نحو موثرتري کنترل میکند درحالیکه براي سازه هاي بلندتر، اغلب ترکیبی از قاب خمشی و مهار جانبی یا دیوار برشی به کار گرفته میشود.

انتخاب نوع مهاربندي تابع سختی مورد نیاز می باشد ولی بازشو مورد نیاز در قاب ساختمانی نیز روي آن موثر است. پیدا کردن یک سیستم مهاربندي با بازده خوب و اقتصادي و یا فضاي کافی براي الگوهاي منطقی و متعارف مهاربندي با دهانه هاي چندتایی و بدون برهم زدن پلان معماري همیشه ممکن نیست و گاه مهندس سازه را مجبور به استفاده از سیستم هاي مهاربندي با کارایی کمتر مینماید.

هدف از استفاده از نوع خاصی از مهاربندي به نام مهاربندي بیضوي است که از مزایاي استفاده آن علاوه بر بهبود رفتار سازه اي و اتلاف انرژي بالاتر، می توان به ایجاد بازشوي مناسب و رفع مشکل فضاي معماري در سازه ها اشاره کرد .