مهاربند کمانش تاب به عنوان یکی از تجهیزات کنترل ارتعاشات لرزه ای،از یک هسته فولادی محوری تسلیم شونده و یک مکانیزم جلوگیری از کمانش تشکیل شده‌است که مانع کمانش هسته فولادی می‌شود. سرفصل های این اسلاید شامل موارد زیر است: مزایای مهاربندهای کمانش تاب معایب مهاربند کمانش تاب مقایسه هزینه سازه اي استفاده ازمهاربندهاي کمانش تاب - ارائه کننده: ابوالفضل نجفی - دانشگاه آزاد واحد نجف آباد Abolfazl Najafi - Islamic Azad university of Najafabad.

1. ‫ب‬‫هار‬‫م‬‫از‬‫فاده‬‫ت‬‫س‬‫ا‬‫ی‬‫س‬‫ربر‬‫نداهی‬
‫ف‬‫اهی‬‫سازه‬‫رد‬‫اتب‬‫ش‬‫ن‬‫ما‬‫ک‬‫والدی‬
HOW TO USE BUCKLING RESTRAINED BRACE (BRB)
IN STEEL STRUCTURES
‫نجفی‬ ‫ابوالفضل‬
‫ماه‬ ‫اردیبهشت‬1398–‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬‫واحد‬‫نجف‬‫آباد‬

2. 2
‫تاب‬ ‫کمانش‬ ‫مهاربندهاي‬ ‫بیشتر‬ ‫درك‬
‫‌خیز‌نیازمند‌سیستمی‌در‌جهت‌مقاومت‌دربرابر‌بارهای‌جانبی‌زل‬‫ه‬‫‌های‌واقع‌در‌مناطق‌لرز‬‫ه‬‫ساز‬‌‫زله‬
‫هستند‬‌.‫این‌سیستم‌باید‌عالوه‌بر‌مقاومت‌و‌سختی‌کافی،‌اقتصادی‌نیز‌باشد‌و‌بتواند‌د‬‌‫ر‌تحریکات‬
‫شدید‌رفتار‌غیر‌ارتجاعی‌زیاد‌به‌جهت‌جذب‌و‌مستهلک‌کردن‌انرژی‌از‌خود‌نشان‌دهد‬‌.‫از‌نظر‬
‌‫تاریخی،‌مهاربندها‌از‌پایان‌قرن‬۱۹‫تاکنون‌برای‌پایداری‌جانبی‌اکثر‌ساختمانهای‌بلند‌دنیا‌مو‬‌‫رد‬
‫‌اند‬‫ه‬‫استفاده‌بود‬‌.‌‫به‌عنوان‌مثال‌مجسمه‌آزادی‌که‌در‌سال‬۱۸۸۳‌‫در‌نیویورک‌ساخته‌شد،‌یکی‌از‬
‫‌های‌مهاربندی‌شده‌بزرگ‌است‬‫ه‬‫ساز‬‌.‫در‌سه‌دهه‌بعد‌از‌آن‌تعداد‌زیادی‌ساختمان‌بلند‌با‌قاب‌ف‬‌‫والدی‬
‫مهاربندی‌شده‌در‌شیکاگو‌و‌نیویورک‌ساخته‌شد‬‌.‌‫ساختمان‬۷۵‌‫طبقه‌وولورد‌به‌ارتفاع‬۲۴۱‌‫متر‌که‬
‌‫در‌سال‬۱۹۱۳‫تکمیل‌گردید‌رکورددار‌ساختمانهای‌بلند‌در‌آن‌زمان‌بود‬.
‫‌های‌مهار‬‫ب‬‫‌توان‌قا‬‫ی‬‫‌های‌باربر‌جانبی‌رایج‌و‌موثر‌مقاوم‌در‌برابر‌نیروی‌جانبی،‌م‬‫م‬‫از‌سیست‬‌‫بندی‬
‫جانبی‌را‌نام‌برد‬‌.‫‌گر‬‫ی‬‫‌های‌مهاربندی‌شده‌به‌اوایل‌قرن‌بیستم‌میالدی‌باز‌م‬‫ب‬‫استفاده‌از‌قا‬‫دد‬‌.‌،‫سختی‬
‫‌تر‬‫ج‬‫‌ها‌یکی‌از‌رای‬‫م‬‫‌های‌مهاربندی‌شده‌باعث‌شده‌که‌این‌سیست‬‫ب‬‫مقاومت‌و‌اقتصادی‌بودن‌قا‬‌‫ین‬
‫‌خیزی‌باال‌باشند‬‫ه‬‫‌های‌فوالدی‌در‌مناطق‌با‌خطر‌لرز‬‫ن‬‫‌های‌باربر‌جانبی‌در‌ساختما‬‫م‬‫سیست‬.

3. 3
‌‫‌های‌مهاربندی‌در‌محدوده‌ارتجاعی‌غیر‬‫م‬‫طراحی‌سیست‬
‫اقتصادی‌است‬‌.‫‌ها‌در‌ناحیه‌تغ‬‫م‬‫بنابراین‌این‌سیست‬‌‫ییر‬
‫‌شوند‬‫ی‬‫‌های‌غیرارتجاعی‌طراحی‌م‬‫ل‬‫شک‬‌.‫طراحی‌سیست‬‌‫م‬
‌،‫به‌نحوی‌است‌که‌مهاربند‌در‌نیروهای‌فشاری‌بزرگ‬
‫کمانش‌غیرارتجاعی‌کند‌و‌در‌نیروهای‌کششی‌بزرگ‬
‫تسلیم‌شود‬.
‫ایده‌مهاربندهای‌کمانش‌تاب‌اولین‌بار‌در‌ژاپن‌در‌سال‬
۱۹۷۱‫مطرح‌شد‬‌.‌‫او‌برای‌جلوگیری‌از‌کمانش‌عضو‬
‫‌تواند‌مابین‌پ‬‫ی‬‫فوالدی‌پیشنهاد‌کرد‌که‌این‌عضو‌م‬‌‫انلهای‬
‫بتنی‌تحت‌فشار‌قرار‌گیرد‬‌.‫این‌سیستم‌مهاربندی‬‌‫پس‌از‬
‫زلزله‌نرثریج‌در‌آمریکا‌مورد‌استقبال‌و‌پذیرش‌واق‬‌‫ع‌شد‬
‫‌های‌آمریکا‌معر‬‫ه‬‫‌نام‬‫ن‬‫‌ی‌نسبتا‌کمی‌در‌آیی‬‫ه‬‫و‌در‌فاصل‬‌‫فی‌و‬
‫ضوابطی‌برای‌آن‌ارائه‌شد‬.
‫در‌مهاربندهای‌کمانش‌تاب‌هدف‌مقابله‌با‌آثار‌نامطلوب‬
‫ناشی‌از‌کمانش‌مهاربند‌فشاری‌است‬.

4. 4
‫این‌طرح‌چند‌سال‌بعد‌توسط‌یک‌تیم‌تحقیقاتی‌ژ‬‌،‫اپنی‬
‌‫اصالح‌گردید‌و‌منجر‌شد‌به‌آنچه‌امروزه‌به‌عنوان‬
‫‌شناسیم‬‫ی‬‫‌تاب‌م‬‫ش‬‫مهاربند‌کمان‬‌.‫طی‌این‌تحقیق‌رف‬‌‫تار‬
‫نوعی‌مهاربند‌متشکل‌از‌هسته‌فوالدی‌محصور‌شده‬‌‫در‬
‌‫داخل‌حفاظ‌فوالدی‌که‌از‌مالت‌پر‌شده‌است‌مورد‬
‫بررسی‌و‌آزمایش‌قرار‌گرفت‬‌.‫ایده‌اصلی‌این‌طرح‬
‌‫جداسازی‌تحمل‌بار‌فشاری‌توسط‌هسته‌مرکزی‌و‬
‫جلوگیری‌از‌کمانش‌این‌هسته‌توسط‌حفاظ‌فوالدی‬‫بود‬‌.
‫رفتار‌هسته‌فوالدی‌در‌داخل‌حفاظ‌کامال‌به‌سختی‬‌‫نسبی‬
‫هسته‌و‌حفاظ‌فوالدی‌وابسته‌است‬.
‌‫نوع‌دیگری‌از‌مهاربندهای‌کمانش‌تاب،‌مهاربندهای‬
‫کمانش‌تاب‌تمام‌فوالد‌است‬‌.‌‫در‌این‌مهاربندها‌هسته‬
‫داخلی‌بین‌مکانیزم‌کمانش‌تاب‌ساخته‌شده‌تمام‌ف‬‌‫والد‬
‫‌ی‌مالت‌جلوگیری‌می‬‫ه‬‫محصور‌شده‌بنابراین‌از‌هزین‬
‫شود‬‌.‫‌تر‌شده‌و‌می‌توان‌بعد‌از‌زلز‬‫ه‬‫زمان‌ساخت‌کوتا‬‌‫له‬
‫به‌منظور‌بازرسی‌به‌راحتی‌جدا‌کرد‬.

5. 5
‫‌ب‬‫ی‬‫‌تاب‌به‌شرح‌زیر‌م‬‫ش‬‫‌ی‌مهاربند‌کمان‬‫ه‬‫اجزای‌تشکیل‌دهند‬‫اشد‬:
‫شده‬ ‫مهار‬ ‫شونده‬ ‫تسلیم‬ ‫بخش‬:‫این‌بخش‌فوالدی‌می‌تواند‬
‫دارای‌مقطع‌مستطیلی‌یا‌صلیبی‌باشد‬‌.‫این‌بخش‌به‌منظ‬‌‫ور‌تسلیم‬
‫‌شود‬‫ی‬‫شدن‌در‌هنگام‌بارهای‌سیکلی‌طراحی‌م‬‌.‌‫فوالد‌نرم‌که‬
‫‌پذیری‌باالیی‌دارد‌در‌این‌بخش‌مطلوب‌است‬‫ل‬‫شک‬.
‫شده‬ ‫مهار‬ ‫نشدنی‬ ‫تسلیم‬ ‫بخش‬:‫این‌بخش‌که‌از‌طریق‌مالت‬
‫اینکسینگ‌محصور‌شده‌است،‌معموال‌ادامه‌بخش‌تسلیم‌شو‬‌‫نده‬
‌‫مهار‌شده‌است‌اما‌برای‌اطمینان‌از‌رفتار‌ارتجاعی‌مساحتش‬
‫زیاد‌است‬.
‫نشده‬ ‫مهار‬ ‫نشدنی‬ ‫تسلیم‬ ‫بخش‬:‫این‌بخش‌معموال‌ادامه‌بخش‬
‫تسلیم‌نشدنی‌مهار‌شده‌است‌که‌به‌منظور‌اتصال‌مهاربند‌ب‬‌‫ه‌قاب‬
‫مورد‌استفاده‌قرار‌می‌گیرد‬.
‫شونده‬ ‫منبسط‬ ‫ماده‬ ‫و‬ ‫جداکننده‬ ‫عامل‬:‫ماده‌خنثی‌مثل‌الستی‬‌‫ک‬
‫‌تواند‌انتقال‌نیروی‌برشی‌بین‌فوالد‌محصور‌شده‌و‬‫ی‬‫که‌م‬‌‫مالت‬
‫مورد‌استفاده‌را‌حذف‌کند‌و‌یا‌به‌حداقل‌برساند‬.
‫تاب‬‫کمانش‬ ‫مکانیزم‬:‫این‌مکانیزم‌از‌مالت‌یا‌فوالد‌محصور‬
‫کننده‌مثل‌یک‌مقطع‌تو‌خالی‌تشکیل‌شده‌است‬.

6. 6
‫ژاپن‬ ‫در‬ ‫تاب‬ ‫کمانش‬ ‫مهاربند‬ ‫دینامیکی‬ ‫آزمایش‬

7. •‫‌شوند،‌درنتیجه‌توانا‬‫ی‬‫هم‌در‌کشش‌و‌هم‌در‌فشار‌بدون‌کمانش‌جاری‌م‬‌‫یی‬
‫‌های‌شدید‌آسیب‌کمتری‌به‌میانقا‬‫ه‬‫جذب‌انرژی‌باال‌رفته‌و‌طی‌زلزل‬‌‫‌ها‌و‬‫ب‬
‫‌شود‬‫ی‬‫‌ای‌وارد‌م‬‫ه‬‫اجزای‌غیرساز‬.
•‫‌ی‌بزرگ‌وج‬‫ه‬‫‌دیده‌پس‌از‌یک‌زلزل‬‫ب‬‫امکان‌تعویض‌آسان‌مهاربند‌آسی‬‌‫ود‬
‫دارد‬.
•‫‌ها‌به‌آس‬‫ن‬‫‌پذیرند،‌چون‌امکان‌تنظیم‌مقاومت‌و‌سختی‌آ‬‫ف‬‫بسیار‌انعطا‬‌‫انی‬
‫‌پذیر‌است‬‫ن‬‫امکا‬.
•‫امکان‌تنظیم‌ابعاد‌مهاربند‌به‌منظور‌یکسان‌نمودن‌نیاز‌و‌ظرفیت‌ل‬‌‫‌ای‬‫ه‬‫رز‬
‫‌یاب‬‫ی‬‫وجود‌دارد‌در‌نتیجه‌احتمال‌تمرکز‌خسارت‌در‌یک‌طبقه‌کاهش‌م‬‫د‬.
•‫‌شود‬‫ی‬‫‌جویی‌م‬‫ه‬‫‌های‌اجرای‌اسکلت‌صرف‬‫ه‬‫در‌هزین‬.
•‫‌های‌خمشی‌سختی‌جانبی‌االستیک‌باالتری‌دارند‌و‬‫ب‬‫در‌مقایسه‌با‌قا‬
‫‌ای‌را‌به‌راحتی‌ارض‬‫ه‬‫‌های‌لرز‬‌‫ه‬‫‌نام‬‫ن‬‫ضوابط‌تغییر‌مکان‌نسبی‌در‌آئی‬‌‫اء‬
‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.
•‫‌ای‌این‌مهاربندها‌به‌منظور‌تحلیل‌غیرخطی‌آس‬‫ه‬‫مدل‌کردن‌رفتار‌چرخ‬‌‫ان‬
‫است‬.
•‫مقاومت‌مهاربند‌در‌فشار‌بیشتر‌از‌کشش‌است،‌چون‌نیروی‌محوری‌د‬‌‫ر‬
‫‌یابد‬‫ی‬‫فشار‌از‌هسته‌به‌مکانیسم‌جلوگیری‌از‌کمانش‌انتقال‌م‬. 7
‫تاب‬‫کمانش‬ ‫مهاربندهای‬ ‫مزایای‬

8. ‫تاب‬ ‫کمانش‬ ‫مهاربند‬ ‫معایب‬
8
‌‫با‌وجود‌تمام‌مزایای‌مهاربندهای‬BRB،‌‫‌ها‌اشاره‌شده‬‫ن‬‫معایبی‌نیز‌وجود‌دارد‌که‌در‌ادامه‌به‌آ‬
‫است‬:
•‌‫پارامترهای‌مورد‌نیاز‌طراحی‬BRB‫‌های‌مختلف،‌متفاوت‌است‬‫ت‬‫‌شده‌توسط‌شرک‬‫ه‬‫های‌ساخت‬.
•‫‌نامه‌برای‌تشخیص‌میزان‌خسارت‌وارده‌بر‌این‌مهاربندها،‌انجام‌آزمایشاتی‌را‌ضرو‬‫ن‬‫آیی‬‌‫ری‬
‫‌داند‬‫ی‬‫م‬.
•‌‫هنوز‌معیاری‌برای‌تشخیص‌میزان‌خسارت‌وارده‌بر‌این‌مهاربندها‌و‌تشخیص‌نیاز‌به‬
‫تعویض‌آنها‌از‌سوی‌مراجع‌رسمی‌معرفی‌نشده‌است‬.
•‫‌های‌ماندگار‌بزرگی‌در‌سیستم‌ممکن‌است‌ایجاد‌ش‬‫ل‬‫‌های‌بزرگ‌تغییر‌شک‬‫ه‬‫‌لرز‬‌‫در‌زمین‬‌،‫ود‬
‫زیرا‌فاقد‌مکانیزم‌بازگرداننده‌است‬.
•‫‌ریزی‌در‌محل‌و‌همچنین‌سنگینی‌مهاربند‌وجود‌دارد‬‫ن‬‫مشکالت‌زیاد‌اجرایی‌ناشی‌از‌بت‬.
•‫‌های‌شدید‌وجود‌ندارد‬‫ه‬‫‌لرز‬‫ن‬‫‌ی‌مهاربند‌پس‌از‌زمی‬‫ه‬‫امکان‌بازرسی‌هست‬.
•‌‫سختی‌غیراالستیک‬BRB‌‫‌ی‌پیش‌کاهش‬‫ه‬‫‌کم‌بوده‌و‌در‌هر‌چرخه‌نسبت‌به‌چرخ‬ً‫ا‬‫ها‌نسبت‬
‫‌یابد‬‫ی‬‫م‬.

9. 9

10. 10

11. ‫تاب‬ ‫کمانش‬ ‫ازمهاربندهاي‬ ‫استفاده‬ ‫اي‬ ‫سازه‬ ‫هزینه‬ ‫مقایسه‬
11

12. 12

13. 13

14. 14

15. 15

16. NAJAFI@TUTANOTA.DE
WWW.STARSEISMIC.EU
THANKYOU