انتخاب سیستم باربر جانبی

به علت اینکه نیروهای افقی می‌توان در تمام جهت‌ها اثر می‌کند ساختمان باید در هر دو امتداد عمود بر هم قادر به تحمل نیرو‌های افقی باشد به همین دلیل ساختمان را در دو جهت متعامد مجهز به سیستم باربر جانبی می‌کنند.

 

انواع متداول سیستم‌های باربر جانبی عبارتند از:

۱-قاب خمشی

۲-قاب مهار بندی شده

۳-دیوار برشی

۴-سیستم دوگانه یا ترکیبی

انتخاب نوع سیستم مقاوم در برابر نیرو‌های جانبی بستگی به ترکیب بارگذاری،چگونگی رفتار سازه،نحویه هدایت بارهای قائم به شالوده و طرح معماری دارد،همچنین نوع سیستم مقاوم به ابعاد هندسی سازه،محدودیت‌های ایین نامه ای،امتداد نیرو‌های جانبی،حداکثر تغییر مکان و… نیز وابسته است.

۱-قاب خمشی(ام ار اف)

اسکلت‌های قاب‌های خمشی به طور کلی از شبکه مستطیل تیر‌های افقی و ستون‌های قائم تشکیل می‌شود که در یک صفحه به وسیله اتصالات گیردار به هم متصل شده اند به قاب‌های خمشی گاهی و تنها به اشتباه قاب صلب نیز گفته می‌شود این نام در مقایسه با قابی که اتصال بین اعضای ان مفصلی استفاده شده اطلاق می‌شود.بارهای جانبی به علت پیوستگی اعضاء در قاب خمشی به وسیله خمش در تیر‌ها و ستون‌ها تحمل شده و به تکیه گاه منتقل می‌شود.

ظرفیت باربری قاب خمشی به مقدار زیادی بستگی به مقاومت تیرها و ستون‌ها دارد از طرفی ظرفیت با زیاد شدن ارتفاع طبقه و فاصله ستون‌ها کاهش می‌یابد بر این اساس قاب‌های خمشی بسته به مقدار شکل پذیری و تحمل تغییر شکل‌های پلاستیک به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

الف-قاب خمشی معمولی:قابی است که دارای جزئیات خاص برای رفتار شکل پذیر نمی‌باشد.

ب-قاب خمشی متوسط: قابی است که دارای شکل پذیری متوسط طبق ایین نامه بتن ایران (ابا)می‌باشد.

ج-قاب خمشی ویژه: قابی است که دارای جزئیات خاص برای رفتار شکل پذیری زیادی می‌باشد.

از لحاظ سازه ای قاب‌های خمشی به عنوان سیستم مقاوم جانبی دارای انعطاف پذیری مناسبی می‌باشند تغییر شکل قاب قاب خمشی باعث جذب انرژی در قاب شده و در نتیجه مقاومت در برابر نیروهای برشی افزایش می‌یابد به همین دلیل نیروی لرزه ای در این قاب‌ها به خصوص اگر قاب دارای شکل پذیری بالایی باشد توسط ضریب Rبه مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می‌یابد تغییر شکل جانبی قاب‌های خمشی بر اثر دو عامل بوجود می‌اید:

۱-تغییر شکل جانبی ناشی از خمش طره ای:این پدیده که به نام رانش وتری نیز خوانده می‌شود بر اثر کوتاه و بلند شدن طول ستون‌ها و تغییر شکل محوری ستون‌ها ایجاد می‌شود این حالت تغییر شکل حدود ۲۰درصد از تغییر شکل جانبی کل سازه را تشکیل می‌دهد.

۲-تغییر شکل ناشی از خمش تیرها و ستون‌ها: در این پدیده که مرسوم به لنگر برشی نیز می‌باشد نیرهای برشی افقی و قائم به ترتیب بر ستون‌ها و تیرها وارد شده و در این اعضاء لنگرهای خمشی ایجاد می‌کنند نهایتا در اثر تغییر شکل‌های خمشی تیرها و ستون‌ها تمام قاب تغییر شکل می‌دهد این حالت تغییر شکل حدود ۸۰درصد از تغییر شکل‌های جانبی سازه (کل سازه)را تشکیل می‌دهد که از این مقدار حدود ۶۵درصد ناشی از خمش تیرها و ۱۵درصد ناشی از خمش ستون‌ها است.

قاب‌های خمشی از لحاظ مسائل معماری از سهولت و ازادی عمل زیادی برخوردار هستند در این گونه قاب‌ها به دلیل عدم وجود اعضای قطری (بادبند‌ها) و دیوارهای برشی تقسیم بندی‌های فضاهای داخلی به راحتی انجام می‌شود البته بعضی از ویژگی‌های منفی قاب‌های فوق الذکر استفاده از ان‌ها را محدود می‌کند بعضی از این ویژگی‌های عبارتند از:

۱-تغییر شکل جانبی و یا تغییر شکل نسبی بین طبقات مشکلاتی را در سازه به وجود می‌اورد بنابراین برای حل این مشکلات جهت محدود کردن تغییر شکل سازه سختی قاب و تعداد ستون‌ها را بایدافزایش داد.

۲-اتصالات صلب گیردار به خصوص در قالب‌های فولادی باید به طور دقیق اجرا و طراحی شوند در ساختمان‌های فولادی طرح اتصالات گیردار به طور معمول پر هزینه تر و مشکل تر از اتصالات مفصلی است.

۳-رفتار دینامیکی قاب‌های خمشی بزرگ با توجه به اثر نیروی شلاقی و تناوب ارتعاشی ان بسیار پیچیده است.

۴-پلان ساختمان باید با ارامش ستون‌ها انطباق کافی داشته باشد به طوری که ستون‌هایی کهتشکیل قاب خمشی را می‌دهند حتی المقدور در یک ردیف قرار داشته باشند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

انسانی؟!؟! * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.