مهاربند چیست؟ (۰ تا ۱۰۰ کاربرد بادبند در سازه های ساختمانی)

مهاربند چیست و چطور به مقاوم سازی ساختمان کمک می کند؟ مهار بند یا بادبند یک سیستم سازه ای است که برای بالا بردن مقاومت سازه ساختمان در برابر زلزله و باد مورد استفاده قرار می گیرد. این المان به دور صورت افقی و عمودی قابل نصب است و در انواع مختلف قطری، ضربدری، K شکل، مقطع مرکب و … ساخته می شود. بسته به طراحی ساختمان و نوع منطقه، کاربرد هر یک از بادبندهای معرفی شده متفاوت است. در مناطق زلزله خیز بیشتر از سیستم های مهاربندی واگرا و برای دیگر نواحی از مدل های همگرا استفاده می شود. با دانلود استاندارد ۲۸۰۰، می توانید بیشتر از ضوابط و الزامات اجرایی مهار بند مطلع شوید.

مهاربند (brace) چیست؟

در پاسخ به این پرسش که بادبند چیست باید گفت: روش های زیادی برای مقاوم سازی ساختمان و ایمن سازی سازه در برابر نیروهای جانبی وجود دارد. یکی از تاثیرگذارترین آن ها استفاده از مهاربند یا باد بند در سازه است. brace المانی است که برای اتصال اجزای مختلف سازه استفاده می شود. در ساختمان هایی که سیستم قاب بندی آن ها فولاد، بتن مسلح یا چوب است، می توان از بادبند استفاده کرد. البته باید توجه داشت نصب نادرست این عنصر می تواند نتیجه عکس داده و سبب ناپایداری و پیچش سازه شود.

لازم است بدانید مهار بندها از آلیاژهای فولادی مانند تیرآهن، میله های فولادی، کابل های مخصوص و… ساخته می شوند. ابعاد و جنس آلیاژ آن ها بسته به نوع سازه و ساختمان می تواند متفاوت باشد.

کاربرد مهاربند در مقاومت سازی ساختمان

کاربرد مهاربند چیست؟ مهار بندها نقش ویژه ای در افزایش استحکام سازه و حافظت از ساختمان دارند. این عناصر فلزی، نیروهای جانبی مانند زلزله و باد را به قاب های سازه انتقال می دهند تا از فشار شدید به سازه جلوگیری شود و نیروها به صورت منظم توزیع شوند.

مقابله با زلزله

با توجه به زلزله خیز بودن مناطق مختلف ایران، استفاده از مهاربند برای مهار نیروی زلزله و انتقال آن به قاب سازه اهمیت فراوانی دارد. اگر طراحی و نصب بادبندها دقیق انجام شود می تواند تا حد زیادی از تخریب ساختمان و بروز خسارات مالی و جانی جلوگیری کند.

کاهش نیروی باد

نیروی باد یکی از مهم ترین عواملی است که می تواند تاثیرات مخربی برای سازه های مرتفع ایجاد کند. از بهترین راهکارها برای مقابله با این آسیب محیطی، می توان به استفاده از مهاربند اشاره کرد. بادبندها مقاومت ساختمان در برابر وزش باد را افزایش می دهند.

مدل های مختلف مهار بند در ساختمان

سیستم های مهاربندی بر اساس محل اجرا به دو نوع عمودی و افقی تقسیم بندی می شوند که در ادامه با هریک آشنا خواهید شد.

افقی

مهاربندهای افقی با انتقال نیروهای جانبی به بادبندهای عمودی، موجب مقاوم سازی ساختمان می شوند. استفاده از این مهار بندها برای سطح هر کف لازم است.

عمودی

مهاربندهای عمودی بین صفحات قائم قرار می گیرند تا بارهای عمودی را به زمین انتقال دهند. آن ها می توانند بارهای اضافی را به سازه فلزی منتقل کرده و مانع از ایجاد خمش یا پیچش نامطلوب سازه شوند.

انواع brace

انواع بادبند چیست؟ باتوجه به اینکه ساختمان های تجاری یا مسکونی طراحی های مختلفی دارند، از همین رو مهاربندهای متفاوتی برای نصب در هریک از آن ها تولید شده تا در نمای ساختمان و جایگذاری پنجره ها خللی ایجاد نشود.

مهاربند هم محور یا همگرا (CBF)

در این مدل از قاب های مهاربند، محور تمام عضوها در یک نقطه مشترک با هم تلاقی دارند. بادبندهای هم محور یا همگرا بیشتر در دهانه های نسبتا کوچک مورد استفاده قرار می گیرند. سرعت اجرای بالا، سختی مناسب و ساده بودن اتصالات از ویژگی های مثبت این نوع قاب بندی می باشد. در ادامه با انواع باد بند همگرا آشنا خواهید شد.

قطری

این مدل، brace به صورت قطری میان تیرها و ستون ها در نواحی مستطیلی قاب های سازه ای قرار می گیرد و به شکل خرپا در می آید. در صورتی از باد بند قطری یا مورب منفرد استفاده می شود که توانایی تحمل کشش و فشار را به اندازه کافی داشته باشد.

مهاربند ۷ و ۸

در مهاربند v شکل یا هفتی شکل دو عضو قطری از گوشه های بالای عضو افقی امتداد یافته و در مرکز تیر افقی پایین قرار می گیرند. اگر بادبند ۷ شکل به صورت معکوس اجرا شود، مهار بند V معکوس یا هشتی شکل را ایجاد می کنند. هر دو نوع مهار بند هنگام خم شدن عضو تیر افقی مقاومت سازه را افزایش می دهند.

ضربدری یا x شکل

مهاربندهای ضربدری از دو عضو قطری که روی هم قرار گرفته اند، تشکیل می شوند. این نوع بادبند در محل تلاقی تیرها و ستون ها قرار می گیرد و زوایای مقابل دهانه را به یکدیگر وصل می کند. لازم است بدانید مدل های ضربدری یا متقاطع تنها باید در برابر کشش مقاومت داشته باشند.

مهاربند k شکل

در مدل k شکل، انتهای هر عضو به مرکز ستون ها متصل می شود. از مهار بندهای K شکل بیشتر در دهانه ها برای افزایش انعطاف پذیری و قرار دادن نمای بیرونی استفاده می شود. به کارگیری این نوع باد بند در مناطق زلزله خیر مجاز نیست چون وجود نیروهای افقی ممکن است شکستگی و خرابی ستون ها را در پی داشته باشد.

برون محور یا واگرا (EBF)

آیا می دانید معنای واگرایی در بادبند چیست؟ مهاربندهای برون محور یا واگرا سیستم های نسبتا جدیدی هستندکه اغلب در مناطق زلزله خیز به کار می روند. نحوه اتصال این نوع بادبندها با نمونه های دورن محور متفاوت است. در مهار بندهای واگرا انتهای یک عضو به تیر متصل شده و  انتهای دیگر به ستون یا تیر اتصال نمی یابد. به عبارتی در قاب های مهاربندی شده برون محور، عضوها به گونه ای به تیر متصل می شوند که فاصله ای بین دو بادبند یا باد بند و ستون پدید آید.

مقطع مرکب

مهاربندهای مقطع مرکب مقاومت بسیار بالایی در برابر زلزله و باد شدید دارند. به همین دلیل در سازه های بزرگ بیشتر از این نوع مهار بند استفاده می شود. از مزایای این باد بندها می توان به سرعت بالای اجرا، مقاومت بالا در برابر زلزله، قابلیت تعمیر و تعویض اشاره کرد.

الزامات اجرایی مهاربند

• ابتدا و انتهای طول تیرهای واسط باید با سخت کننده های مخصوص محکم شوند.
• زاویه بین brace و تیر واسط باید بین ۳۰ الی ۶۰ درجه باشند.
• استفاده از باد بند های K شکل برای ساختمان های بیشتر از دو طبقه مجاز نیست.
• در بادبند ۸ شکل، تیر افقی باید توانایی تحمل نیروهای قائم در حد فاصل دو ستون را داشته باشد.
• در ساختمان های مرتفع (ارتفاع بیشتر از ۵۰ متر) قاب های مهاربندی توانایی فشار نیروهای جانبی را ندارند، از همین رو استفاده از سیستم دوگانه (واگرا) یا قاب های ویژه ضروری است.
• اگر از مهاربندی برون محور فولادی استفاده شود، ضریب رفتار ساختمان ۷ بوده و ارتفاع مجاز ساختمان با ۵۰ متر می باشد.
• اگر از مهار بندی برون محور فولادی استفاده شود، ضریب رفتار ساختمان ۶ بوده و ارتفاع مجاز ساختمان با ۵۰ متر می باشد.

کلام پایانی

مهاربند چیست؟ به طور کلی مهار بند المانی است که جهت مقاوم سازی سازه در برابر طوفان و زلزله در ساختمان سازی به دو صورت افقی و عمودی استفاده می شود. از انواع brace می توان به مدل های هم محور و برون محور اشاره کرد. مهاربندهای درون محور یا همگرا خود در چند مدل قطری، ضربدری، k شکل، v شکل و … دسته بندی می شوند.

با توجه به طراحی ساختمان و منطقه ساخت و ساز، بادبندهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مناطق زلزله خیز بیشتر از مهاربندهای واگرا استفاده می شود. به کارگیری مهاربندها و نصب آن ها قوانین و نکات اجرایی زیادی دارد که اگر رعایت نشود نه تنها سازه را مقاوم کرده بلکه باعث ناپایداری آن نیز می شود.