تقویت لرزه­ای سازه­ها با بادبندهای BRB

زمین­لرزه پدیده­ای است که طی آن در مدتی کوتاه انرژی زیادی در زمین رها می­شود. این پدیده جنبش­های شدیدی را در زمین بوجود می­آورد که باعث آشفتگی ناگهانی قسمت بالائی زمین می­گردد. با وقوع زمین­لرزه انواع مختلف موج­های لرزه­ای در تمام جهات در زمین منتشر و در فاصله­های زیاد توسط دستگاه­های حساسی که بر روی زمین و یا در نزدیکی سطح آن قرار داده شده­اند ثبت می­شوند. بنابراین در اثر زلزله، زمین شروع به حرکت در امتدادهای افقی بالا و پائین می­نماید. حرکت و شتاب زمین در امتداد افق غالباً بیش از امتداد قائم آن می­باشد و به همین دلیل نیروی جانبی وارد بر ساختمانها بیش از نیروی قائم وارده می­باشد. همراه با زمین، پی ساختمان نیز همزمان شروع به حرکت می­کند و حرکت زمین را به قسمت­های دیگر ساختمان انتقال می­دهد. به­خاطر تفاوت زمانی دریافت این حرکات و جرم­های متفاوت، تمام اجزای ساختمان با هم حرکت نمی­کنند و نسبت به هم جابه­جای­های متفاوتی را بروز می­دهند، این پدیده به عنوان تغییر­شکل ساختمان و یا پاسخ ساختمان نامیده می­شود. تغییرشکل در ساختمان، ایجاد تنش می­نماید و اگر این تنش­ها از مقاومت مصالح بیشتر باشد باعث ترک و گسیختگی اجزاء ساختمانی و انهدام ساختمان می­گردد. در ضمن هر چه پریود ساختمان به پریود زلزله نزدیک باشد، اثرات زلزله مخرب­تر می­باشد. در بعضی از سازه­ها از قبیل برج­های آزاد ایستاده و یا در سازه­های راکتور اتمی، طرح سازه برای زلزله­های متوسط و شدید اساساً بر رفتار ارتجاعی تکیه دارد و تنش­های بحرانی در سازه باید کمتر از تنش تسلیم باشد. اما در طرح بسیاری از سازه­ها بخصوص قاب­ها، با قبول اینکه در زلزله­های متوسط و شدید تنش حداکثر در بعضی از اعضاء به حد تنش تسلیم می­رسد، می­توان به یک طرح اقتصادی دست یافت.

متن کامل فایل در لینک زیر :

یکی از روش­های مقابله با تغییرشکل­های سازه در برابر بارهای جانبی و حفظ پایداری آن، مهاربندی کردن سازه است. بادبندهای فلزی متعارف جهت تحمل نیروهای فشاری و کششی طراحی می­شوند و کمانش در این اعضاء با ضریب لاغری λ کنترل می­شود (ضریب لاغری λ نسبت بین طول آزاد بادبند و شعاع ژیراسیون آن می­باشد). انتخاب این پارامتر تابع میزان نیروی فشاری است تاثیر مستقیم بر سطح مقطع و سختی عضو دارد. این فاکتور برای جلوگیری از کمانش عضو، افزایش سطح مقطع را ایجاب می­نماید. ایده بادبندهای بدون کمانش زمانی مطرح شد که نیاز به تقویت مقاومت فشاری بادبند بدون افزایش مقاومت کششی و رسیدن به نمودار هیسترزیس پایدار بود. با توجه به شکل 1-18 بادبندهای کمانش ناپذیر (BRB)، با مانع شدن از کمانش پیش از تسلیم بادبند، باعث افزایش شکل­پذیری و جذب انرژی می­شوند. بدین ترتیب از کمانش هسته فولادی جلوگیری شده و بادبند در کشش و فشار می­تواند به طور متقارن به حالت خمیری درآید (ظرفیت باربری کششی و فشاری یکسان می­شود) [4].