4/5
2رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

بادبند یا مهاربند سیستمی است که از چندین عضو تشکیل می ‌شود و همه اعضا در جهت استحکام و پایداری سازه برای جلوگیری از آسیب ‌های ناشی از نیروهای افقی مانند زلزله کار می‌ کنند. این بادبندها به‌ خصوص در سازه‌ های فولادی از مهم ‌ترین قسمت‌ های پروژه محسوب می ‌شوند، زیرا یکی از بخش‌ های مهم در مقاوم‌ سازی سازه هستند. در واقع هر ساختمان یا سازه ‌ای که ساخته می ‌شود علاوه بر بارهای خود سازه با هر ابعاد و اندازه ‌ای که باشد باید بتواند نیروهای جانبی خارجی احتمالی را نیز تحمل کند. بادبند در این شرایط از فروپاشی کل سازه جلوگیری خواهد کرد.

اهمیت بادبند در ساختمان چیست؟

هدف از قرار دادن بادبند در ساختمان جلوگیری از نیروهای عرضی و بارهای اضافی وارد شده به آن می ‌باشد که می ‌تواند باعث تخریب سازه شود. در واقع بادبند نیروهای تخریب ‌کننده را به‌ خوبی مهار می‌ کند. با این کار دیگر نه‌ تنها تلفات انسانی در اثر زلزله وجود نخواهد داشت، بلکه خسارت مالی نیز بسیار کمتر می ‌شود. طراحی و اجرای انواع بادبندها به ‌خصوص در کشور عزیزمان ایران به دلیل زلزله ‌خیز بودن بیشتر مناطق آن از اهمیت ویژه ‌ای برخوردار است که کارفرمایان باید به آن توجه کامل داشته باشند.

بررسی عملگرد انواع بادبند در ساختمان های فلزی و بتنی

نحوه عملکرد بادبند در ساختمان

به ‌طور کلی نیروهای افقی معمولاً به دلیل باد، زلزله، سیل و حوادثی از این ‌دست به یک سازه وارد می ‌شوند. در هنگام طراحی یعنی قبل از اجرا مهندس طراح باید تمامی این نیروها را برای پروژه در نظر بگیرد تا با استفاده از تجهیزات و روش‌ های مختلف بتواند به ‌خوبی سازه را مقاوم‌ سازی کند. بادبند در ساختمان نیز یکی از این تجهیزات می ‌باشد. در صورتی‌ که نیروهای عرضی توسط تجهیزاتی مانند بادبند در ساختمان مهار نشوند روی فونداسیون و پی ساختمان تأثیر گذاشته و به ‌طور عرضی آن را حرکت می‌ دهند یا تخریب می ‌کنند.

بادبندها اکثراً از میله ‌های فولادی یا تیرآهن مثل نبشی و ناودانی و یا کابل‌ ها تشکیل می‌ شوند. در واقع بادبندها انواع مختلفی دارند که بسته به نوع آن و کاربردش در سازه قرار می ‌گیرد. در ساختمان‌ ها و پروژه‌ هایی که چندین دهانه دارند مهاربند در بزرگ ‌ترین دهانه در کلیه طبقات جایگذاری می‌ شود. گاهی بسته به نظر مهندس طراح برای طبقه اول و آخر بادبند طراحی خواهد شد. این بادبندها طوری طراحی می‌ شوند که بتوانند نیروی عرضی وارد شده را گرفته و به قاب بعدی انتقال دهند تا بار در قاب‌ ها توزیع ‌شده و فشار شدیدی به ساختمان وارد نکند. در نتیجه از ریزش آن جلوگیری می ‌شود.

شاید برایتان این سؤال پیش آمده باشد که چرا برای جلوگیری از زلزله باید از بادبند استفاده کنیم؟

در واقع لرزه ‌های ناشی از زلزله باعث می ‌شود در زمین زیر سازه شتابی عمودی یا افقی ایجاد شود و نیرو هایی در مکان ‌های بار متمرکز ایجاد می ‌کند. در این شرایط، اینرسی به‌ طور ناگهانی ساختمان را نگه می‌ دارد و دقیقاً شرایطی مشابه وزیدن باد را ایجاد می ‌کند. به همین دلیل بادبندها می ‌توانند در این زمینه مفید و کاربردی باشند. از طرفی چون زلزله ممکن است از هر جهتی به ساختمان نیرو وارد کند همه قاب ‌ها در بادبند در ساختمان باید در چهار جهت به کار برده شوند. در واقع باید بتوانند از ساختمان در برابر انواع نیروها مانند نیروهای خمشی، برشی، کششی، فشاری و بلند شدن محافظت کنند. در ساختمان ‌های کوچک برای مقاوم‌ سازی تنها از دیافراگم تیرها و سقف استفاده می‌ کنند، اما در ساختمان ‌های بزرگ تقویت اضافی نیز در بادبندها انجام می ‌دهند.

انواع مهاربند در ساختمان

مهاربندها بسته به نوع ساختمان و کاربردشان متفاوت هستند اما به دو دسته کلی مهاربندهای عمودی و افقی تقسیم می ‌شوند.

مهاربندهای عمودی یا قائم:

این نوع مهاربندها بین ستون‌ ها در صفحات قائم قرار می‌ گیرند تا بتوانند به ‌طور عمودی بار اضافی را به زمین انتقال دهند. در اکثر ساختمان‌ های فلزی برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر پیچ‌ خوردگی هنگام وارد شدن نیروهای عمودی اضافی باید از این نوع بادبندها استفاده کرد.

مهاربندهای افقی:

ممکن است بادبند در ساختمان به ‌صورت افقی طراحی شود. این بادبندها در هر طبقه مسیری برای انتقال نیروهای افقی اضافی به مهاربندهای قائم ایجاد می ‌کنند. بنابراین در ساختمان ‌های مقاوم در هر طبقه از مهاربندهای افقی استفاده می‌ شود. در بعضی پروژه‌ها بام ساختمان نیز به مهاربند افقی نیاز داد.

مقاطع مناسب برای بادبند

تا اینجا انواع کلی مهاربندها را شناختیم اما هر کدام از مهاربندهای عمودی و افقی خود به زیر گروه‌ های دیگری تقسیم می ‌شوند که با استفاده از نوع خاصی مقاطع فولادی ساخته می شوند و به شکل زیر می‌ باشند:

مقاطع مناسب برای بادبند

بادبند مورب منفرد:

بادبند مورب منفرد نوعی بادبند در ساختمان است که نام  ‌های دیگر آن سیستم خرپا یا مثلث است. این بادبند یک عضو دارد که به‌ صورت مورب درون قاب قرار می‌ گیرد و وظیفه آن مقاوم ‌سازی ساختمان در برابر نیروهای تنشی و جانبی است.

طراحی بادبند ضربدری:

بادبند ضربدری که به نام X نیز شناخته می‌ شود دارای دو عضو است که به ‌صورت مورب در محل تلاقی تیر و ستون قرار گرفته و به شکل ضربدری هستند. در این نوع مهاربندها معمولاً از کابل‌ های فولادی، تیرآهن ‌های ناودانی یا نبشی برای مهار نیروهای تنشی استفاده می‌ کنند. همچنین این بادبند در ساختمان با محدود کردن فضای داخل نما حداکثر نیروی خمشی را در تیرهای کف ایجاد می ‌کند.

بادبند قطری:

بادبند قطری دقیقاً مانند بادبند ضربدری است، با این تفاوت که فقط یکی از اعضای بادبند ضربدری را در قطر دارد.

دتایل بادبند همگرا (CBF):

در این نوع بادبندها امتداد همه اعضا مثل تیر، ستون و مهاربند دقیقاً از یک نقطه عبور می ‌کند. نام دیگر این بادبند در ساختمان بادبندهای هم‌ محور می ‌باشد. در این مهاربندها تیرها مانند تیرهای معمولی و تحت بارهای ثقلی تعبیه و طراحی می ‌شوند. این کار باعث می ‌شود در هنگام زلزله نیروی کمتری به تیرها وارد شود. این نوع بادبند مقاومت بالایی برای ساختمان ایجاد می‌ کند و باعث کنترل تغییر مکان ‌های جانبی سازه خواهد شد. اما این سیستم معایبی هم دارد. به ‌عنوان ‌مثال در معماری سازه محدودیت ایجاد می‌ کند و در صورت استفاده از آن طراح نمی ‌تواند در برخی قاب ‌ها پنجره قرار دهد. از طرفی شکل‌ پذیری پایینی در ساختمان ایجاد می‌ کند و اجازه نمی ‌دهد سازه نیروی زلزله را دفع کند. در نتیجه پس ‌لرزه‌ ها را بیشتر احساس خواهید کرد.

جزئیات بادبند واگرا (EBF):

در بادبند واگرا یک انتهای بادبند به تیر متصل است و حداقل یکی از انتهاهای آن به محل تقاطع تیر و ستون وصل نمی ‌شود. به این نوع بادبند در ساختمان برون ‌محور نیز می ‌گویند. نکته بسیار مهم در طراحی این نوع بادبند در ساختمان طراحی صحیح تیرچه ارتباطی یا تیر پیوند است. در واقع طراحی باید طوری باشد که نیروی برشی و لنگر خمشی که به تیر وارد می ‌شود، باعث گسیختگی تیر نشود. مزیت این نوع مهاربند این است که قابلیت شکل ‌پذیری بیشتری داشته و با این ویژگی نیروی برش پایه زلزله که باعث تخریب ساختمان می ‌شود را کاهش خواهد داد.

بادبند وی شکل (V):

این بادبند از دو عضو مورب تشکیل شده که دقیقاً مانند حرف V انگلیسی از گوشه ‌های بالای عضو عمودی متصل شده و در وسط یک تیر زیری به هم می‌ رسند تا شکل V تشکیل شود. بر عکس این بادبند در ساختمان نیز وجود دارد که به آن بادبند هشتی گفته می ‌شود. بادبندهای وی شکل و هشتی به‌ محض رسیدن هر دو عضو به نیروی مقاومت، نیروی خمشی اصلی را از تیر افقی دفع می ‌کنند.

بادبند کا شکل (K):

در این نوع بادبند در ساختمان مانند حرف K دو عضو در میانه ستون به هم متصل می‌ شوند. معمولاً از این بادبند در ساختمان برای ایجاد انعطاف‌ پذیری بیشتر در دهانه ‌ها استفاده می‌ شود تا بتوان پنجره نیز در آن قرار داد. همچنین تیرهای افقی در این بادبندها نیروی کمتری را باید تحمل کنند. اما این مهاربند برای مناطق زلزله‌ خیز مناسب نیست، زیرا احتمال خرابی ستون‌ ها به دلیل نیروهای افقی بیشتر وجود دارد.

جزئیات اجرای بادبند در ساختمان اسکلت فلزی

رعایت نکات اجرایی و فنی در بستن هر نوع بادبندی بسیار مهم است و باید حتماً به آن توجه کامل شود تا طبق استانداردهای آیین‌ نامه باشد. علت این اهمیت نقشی است که بادبند در ساختمان ایفا می ‌کند و باید ساختمان را در برابر بلایای طبیعی مثل باد و زلزله حفظ نماید. نکات اجرایی مهم درباره اجرای بادبند در اسکلت فلزی به شرح زیر می‌باشند:

  • باید از مصالح با کیفیت استفاده کنید.

خود عضو های بادبند در ساختمان باید استحکام بالایی داشته باشند تا بتوانند نیروهای اضافی را به‌ خوبی انتقال دهند. استفاده از پروفیل ‌های قدیمی یا ضعیف که دچار خم‌ شدگی می‌ شوند و یا استاندارد های لازم را ندارند نمی ‌توانند به ‌خوبی مهاربندی ساختمان را انجام دهند.

  • مهاربند باید دقیقاً طبق نقشه طراحی اجرا شود.

یکی از خطاهایی که در اجرای مهاربند ممکن است ایجاد شود اشتباه در فاصله بست ‌ها در بادبند ساختمان است که باعث می ‌شود نتواند به ‌خوبی نیروها را انتقال دهد. بنابراین بسیار مهم است که بادبند دقیقاً طبق نقشه اجرا شود.

  • ابعاد و شکل ورق اتصال بادبند

ابعاد و شکل ورق اتصال بادبند نیز باید دقیقاً طبق نقشه باشد و با توجه به زاویه بادبند در هر دهانه به‌ طور دقیق بریده‌ شده و نصب شود. بنابراین هر فردی نمی ‌تواند این کار را انجام دهد و باید یک نیروی انسانی کاملاً آموزش ‌دیده آن را اجرا نماید.

جزئیات اجرای بادبند در ساختمان اسکلت فلزی

  • عدم وجود وصله و جوش در اعضای بادبند

همان ‌طور که قبلاً هم توضیح دادیم وظیفه بادبند در ساختمان مهار نیروهای زیاد ناشی از باد و زلزله است. بنابراین اگر در عضوهای آن وصله یا جوش وجود داشته باشد احتمال دارد که در هنگام انتقال نیرو از هم‌ گسیخته شود و نتواند وظیفه ‌اش را انجام دهد. تنها زمانی می‌ توانید وصله ایجاد کنید که عضو بادبند بتواند تمام نیرو‌ های کششی و فشاری اضافی را با یک اتصال پوششی یا به‌ صورت مستقیم با جوش شیاری انتقال دهد. همچنین وصله ‌های اجزای قطری نباید دقیقاً در یک مقطع باشند.

  • سخت ‌کننده جان تیر

در برخی بادبندها مانند بادبندهای وی شکل یا هشتی و یا بادبندهای واگرا نیروی برشی زیادی به تیرها وارد می‌ شود. برای جلوگیری از گسیختگی تیرها در برابر این نیروهای برشی باید طبق نقشه از سخت‌ کننده‌ های جان تیر استفاده شود تا از نظر مقاومتی تقویت شوند.

  • طول تیر پیوند

طول تیر پیوند بسیار مهم است و باید دقیقاً با نقشه برابر باشد. طول تیر پیوند قسمتی از تیر است که در فاصله بین دو نقطه اتصال در بادبندهای واگرا قرار می ‌گیرد.

نظارت بر اندازه دقیق ابعاد گوشه

اگر این ابعاد دقیقاً طبق نقشه بریده نشوند باعث می ‌شود طول اتصال بادبند کوتاه شده و یا فضای مناسب برای تعداد پیچه ای مورد نیاز نباشد و بادبند نتواند به خوبی نیروها را انتقال دهد. در این شرایط حتی اگر به ‌اندازه کافی پیچ بزنید احتمال گسیختگی ورق‌ ها وجود دارد.

نظارت بر جوش خوردن دقیق ورق گوشه به ستون

حتی اگر همه موارد گفته شده هم رعایت شود اما ورقه گوشه به ‌خوبی به ستون جوش نخورد به ‌راحتی با مقداری فشار اضافه از ستون جدا شده و کل بادبند کنده می‌ شود.

ترکیب انواع بادبندها در ارتفاع و کف

در برخی از پروژه‌ ها شاهد این موضوع هستیم که طراح در یک دهانه به دلیل موارد مربوط به معماری و اجرا از یک بادبند و در قسمتی دیگر از نوع بادبند دیگری استفاده می ‌کند. به‌ عنوان مثال در یک طبقه سیستم واگرا و در طبقه ‌ای دیگر سیستم همگرا طراحی می‌ شود. طبق آیین ‌نامه این نوع ترکیب‌ ها فقط در شرایط زیر امکان‌ پذیر است:

  1. در ساختمان ‌هایی که بیشتر از ۵ طبقه باشد می ‌توان در همه طبقات بادبند واگرا و در طبقه آخر بادبند هم ‌محور بدون تیرچه ارتباطی طراحی کرد.
  2. در طبقه اول نیز تنها به شرطی می‌ توان از بادبند هم ‌محور استفاده کرد که ظرفیت الاستیک آن ۵۰ درصد بیشتر از ظرفیت تسلیم طبقه بالاتر از طبقه اول باشد.
  3. گاهی نیز طراحان در یک طبقه از دو نوع سیستم استفاده می ‌کنند. باید ترکیب این دستگاه ‌ها طوری باشد که در هنگام زلزله یا باد رفتار هم‌ جهتی داشته باشند و متفاوت عمل نکنند. در غیر اینصورت نمی ‌توانند از ساختمان به خوبی محافظت نمایند.

حذف بادبند در ساختمان

از نظر مقاوم ‌سازی و استاندارد ساخت ساختمان‌ های مسکونی، اداری و تجاری؛ به‌ هیچ‌ وجه حذف بادبند مجاز نیست، اما امروزه می ‌بینیم که بسیاری از کارفرماها برای کاهش هزینه ‌ها آن ‌ها را در اجرا حذف می ‌کنند. این کار باعث ضعیف شدن ساختمان‌ ها شده و حتی در اثر زلزله‌ های ضعیف ممکن است ساختمان از هم‌ پاشیده شده و خسارات جانی و مالی جبران ‌ناپذیری را به بار بیاورد.

سخن آخر

همان ‌طور که ملاحظه کردید وجود بادبندها در ساختمان ‌ها به ‌خصوص ساختمان‌ های مسکونی بسیار ضروری است. اما در کنار آن طراحی و اجرای بادبندها نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین باید هم نوع سیستم به‌ درستی انتخاب شود و هم در اجرا با دقت و توسط افراد کار بلد اجرا شوند تا به‌ خوبی بتوانند وظیفه خود را انجام دهند.

۴
۲رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • ۵عالی بود
  • ۳خوب بود
  • ۲معمولی بود
  • ۱بد بود
پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید
0
سوالات و نظرات کاربران
نمایش موافق ترین ها
    0
    سوالات و نظرات کاربران
    اختیاری
    اشتراک گذاری