تفاوت قاب خمشی و قاب ساده :
تفاوت قاب خمشی و قاب ساده و تعریف قاب های ساختمانی یکی از انواع مهم سیستم های باربر سازهای میباشد.در مقالاتی جداگانه به بررسی سیستم قاب خمشی ساختمانی و قاب ساده ساختمانی پرداختیم و در این مقاله قصد داریم تا به کمک یکدیگر به بررسی تفاوت قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی بپردازیم و متوجه بشویم که چه عاملی موجب این تفاوت ها شده است.
در این مقاله به بررسی اتصالات قاب خمشی و اتصالات قاب ساده به شکل خاصی مشغول میشویم و انواع قاب های ساختمانی را با هم مقایسه میکنیم.در این مقاله از شهر نوین عمران ومعماری سعی کردیم که از بروزترین مقالات معتبر استفاده کنیم و برای شما مطالبی بروز را فراهم کنیم.
با این مقاله از شهر نوین عمران ومعماری همراه باشید.
انواع سیستم های قاب ساختمانی :
قبل از بیان کردن تفاوتهای اصلی قاب خمشی و قاب ساده بد نیست تا با هم در مورد قاب های ساختمانی و سیستم های باربر سازه ای اطلاعاتی پایه ای را بدست آوریم. به طور کلی میتوان اینگونه بیان کرد که تمام سیستم های باربرسازه ای از دوقسمت تشکیل شده اند.سیستم باربر اعضای قائم و سیستم باربر اعضای جانبی.در ابتدای کار بدون بررسی هیچگونه جنبه ی علمی میتوان گفت که هر سیستم باربر سازه ای از هر دو قسمت تشکیل شده است اما گاهی با ترکیب چند سیستم مثل سیستم قاب خمشی با سیستم مهاربندی ما میتوانیم نتایج بهتری را بگیریم.
سامانه های باربر قائم در سیستم باربر سازه ای :
در هر سیستم باربر سازه ای اعضای باربر قائم از طریق ۴ عملیات یک بار ثقلی را دفع میکنند.
- در مرحله ی اول بار های قائم به سقف ها وارد میشود.
- در مرحله ی دوم بارهای وارده از طریق سقف ها به شاهتیر ها منتقل میشود.
- در مرحله ی سوم شاهتیر ها که بارهای ثقلی را از سقف گرفته اند به دو سر تکیه گاه خود یعنی محل حضور ستون ها منتثل میکنند.
- در مرحله ی چهارم ستون ها بار ها را از محل اتصال تکیه گاه های شاهتیر ها میگیرند و در نهایت به شالوده ها منتقل میکنند.
سامانههای باربر جانبی در سیستم باربر سازه ای :
سامانهی باربر جانبی قسمتی از کل سازه است که برای تحمل بارهای جانبی ناشی از باد و زلزله به کار گرفته میشود. در ساختمانهای بلند اسکلت فلزی مرکب از تیر و ستون، استحکام و مقاومت آنها در مقابل نیروهای جانبی (باد و یا زلزله) بستگی به درجهی گیرداری اتصالات تیر و ستونشان دارد.
اگراتصالات بین تیر و ستون طوری مستحکم باشند که زاویهی میان آنها تغییر نکند، ساختمان میتواند نیروهای جانبی را تحمل کند و از حالت شاقولی خارج نشود. اگر گیرداری بین تیر و ستون موجود نباشد و مثال اتصالات نزدیک به حالت مفصلی باشند، با وارد شدن نیروهای جانبی، زاویهی بین تیرها و ستونها تغییر خواهد کرد و ساختمان به یک طرف متمایل میشود. واضح است که در این وضع، حالت تعادل پایدار نیست و سرانجام به خرابی ساختمان منجر خواهد شد.
پس میتوان گفت که مهم ترین تفاوت بین سیستم قابخمشی و قابساده در اتصالات قاب خمشی و اتصالات قاب ساده ساختمانی میباشد که همین موضوع موجب ایجاد سایر تفاوتهای بنیادی بین قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی میشود.
اولین تفاوت قاب خمشی و قاب ساده :
تفاوت اصلی و مهم قابخمشی و قاب ساده ساختمانی در اتصالات این دو نوع قابساختمانی نهفته است.پس برای شناخت بهتر تفاوت های بسیار مهم قاب خمشی و قاب ساده در ابتدای کار ما به سراغ بررسی اتصالات هر کدام از این دو نوع قاب ساختمانی میرویم.
اتصالات قاب خمشی ساختمانی :
اتصالات در سیستم های قاب خمشی از نوع صلب و تکیه گاه ها از نوع گیردار میباشد.شاید در ظاهر ما اتصالات صلب و اتصالات مفصلی را با یک دایره توخالی از هم مجزا میکنیم اما همین دایره توخالی بزرگترین تفاوت قاب خمشی و قاب ساده را میسازد.
در قاب خمشی ساختمانی اتصال از نوع صلب بسیار برای ما مهم است زیرا همانطور که در مقالات قبل بیان شد انتقال لنگر از تیر به ستون موجب ایجاد سختی جانبی میشود.پس میتوان گفت که تفاوت اصلی قاب خمشی و قاب ساده در تحمل بار های جانبی و یا عدم تحمل بار های جانبی میباشد که این موضوع را اتصالات برای ما مشخص میکنند. در قاب ساختمانی ساده تمام اتصالات ما از نوع مفصلی و تگیه گاه های ما نیز هم از نوع مفصل میباشد و در درس استاتیک یاد گرفتیم که وجود مفصل به منزله ی لنگر صفر میباشد.اما در سیستم قاب خمشی ما از اتصالات صلب صحبت میکنیم و همین اتصال صلب موجب انتقال لنگر از تیر به ستون میشود و همین انتقال لنگر موجب ایجاد سختی جانبی در این نوع سیستم میشود و ایجاد سختی جانبی موجب مقاومت در برابر بارهای جانبی نیز میگردد.
دومین تفاوت قاب خمشی و قاب ساده :
تفاوت دوم و مهم دیگر بین قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی ناشی از مورد اول قاب های ساختمانی یعنی اتصالات بین تیر و ستون میباشد.شاید تمامی ما بار ها شنیده باشیم که سیستم قاب خمشی ساختمانی یکی سیستم باربر جانبی و قاب ساده ساختمانی یک سیستم باربر قائم میباشد.
اینکه یک سیستم باربر سازه ای قائم ویا جانبی باشد به این مسئله مربوط میشود که آن سیستم باربرسازه ای ، سختی جانبی دارد و یا ندارد پس تفاوت دوم قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی دارا بودن و یا عدم دارایی سختی جانبی میباشد و اگر سازه ای سخنی جانبی داشت میتوانیم بگوییم که آن سازه در مقابل بارهای جانبی مقاوم میباشد پس در نهایت سیستم باربر جانبی داریم و اگر سازه ای سختی جانبی نداشت میگوییم کخه سیستم ما سیستم باربر قائم میباشد و در برابر بار های جانبی مقاومت از خود نشان نمیدهد.
علت وجود و یا عدم وجود سختی جانبی در سازه :
همانطور که بیان شد تفاوت قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی در وجود و یا عدم وجود سختی جانبی در قاب ساختمانی میباشد.شاید جالب باشد که بدانید دلیل وجود و یا عدم وجود سختی جانبی، اتصالات بین اعضا ( تیر و ستون ) میباشد یعنی همان تفاوت اول قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی.
در قاب خمشی ساختمانی توضیح دادیم که اتصالات صلب و تکیه گاه ها گیر دار هستند و این اتصالات صلب باعث انتقال لنگر از تیر به ستون میشود و همین انتقال لنگر از تیر به ستون موجب ایجاد سختی جانبی میشود.به زبان دیگر میتوانیم بگوییم که در سیستم قاب خمشی بدلیل وجود اتصال صلب لنگر داریم و این دارا بودن لنگر به آن معناست که اتصالات علاوه بر کنار هم قرار دادن اعضا ( تیر و ستون ) وظیفه ی حفظ زاویه ۹۰ درجه بین این دو عضو را هم دارا هستند.
در قاب ساده ساختمانی بیان شد که اتصالات از نوع مفصلی میباشد و در درس استاتیک خواندیم که اتصالات مفصلی همان لنگر برابر صفر میباشد.این لنگر برابر صفر یعنی لنگر از تیر به ستون منتقل نمیشود و همین انتقال پیدا نکردن لنگر از تیر به ستون موجب ایجاد دومین تفاوت قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی میشود.یعنی در قاب ساده ساختمانی ما سختی جانبی نداریم.به زبان دیگر میتوانیم بگوییم که اتصالات در سیستم قاب ساده ساختمانی فقط وظیفه ی کنار هم قرار دادن تیر و ستون را دارند و هیچ وظیفه ای در مقابل حفظ زاویه ندارند.
سومین تفاوت قاب خمشی و قاب ساده :
الان نوبت به آن رسیده که مورد آخر از بین تفاوتهای بسیار مهم قابخمشی و قابسادهساختمانی را بررسی کنیم.سومین مورد از این تفاوتهای بین قابخمشی و قابساده ساختمانی از دومین مورد ناشی میشود.تا اینجای کار بیان کردیم که نوع اتصالات وابسته به صلب ویا مفصلی بودن (یعنی اولین مورد از تفاوت های قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی ) موجب ایجاد سختی جانبی و یا عدم وجود سختی جانبی (یعنی دومین مورد از تفاوت های قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی ) میشود و همین دلیل موجب این میشود که سازه در برابر بار های جانبی مقاوم باشد و یا نباشد.
اگر سازه ای قادر به نحمل بار های جانبی ( از نظیر باد و زلزله باشد ) به آن سیستم باربر جانبی میگویند و اگر نتواند بارهای جانبی را تحمل کند به آن سیستم باربر قائم میگویند.
به طور کلی میتوانیم بگوییم که سیستم قاب ساده ساختمانی یک سیستم باربر قائم میباشد که قادر به تحمل بار های جانبی نمیباشد.یعنی در سیستم قاب ساده ساختمانی ما از اتصالات مفصلی استفاده کرده ایم و این اتصالات مفصلی موجب انتقال پیدا نکردن لنگر از تیر به ستون شد و این عامل موجب عدم ایجاد عامل سختی جانبی در قاب ساده ساختمانی میشود و این عامل باعث میشود که سازه در برابر بارهای جانبی از خود مقاومت نشان ندهد.
اما زمانی که ما از سیستم قاب خمشی صحبت میکنیم در واقع دارین از یک سیستم باربر جانبی صحبت میکنیم که هم قادر به تحمل بار های جانبی است و هم قادر به تحمل بارهای قائم.یعنی در سیستم قاب خمشی ساختمانی اتصالات ما از نوع صلب میباشد و این اتصالات صلب موجب انتقال لنگر از تیر به ستون میشود و همین عامل موجب ایجاد سختی جانبی در سازه میشود. و این سختی جانبی موجب این میشود که قاب خمشی در برابر بارهای جانبی از خود مقاومت نشان بدهد.
برای پیدا کردن اطلاعات بیشتر میتوانید روی اینجا کلیک کنید.
نتیجه گیری :
این تفاوتهای بررسی شده بین قابخمشی و قابساده ساختمانی زمانی به کار ما میآید که ما بتوانیم از این موارد درس های بزرگی برای کارهای طراحی بگیریم.
- عامل اصلی و محرک که موجب تفاوت های بنیادی قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی میشود اتصالات میباشد و تغیی اتصالات از مفصلی به گیردار نتایج بزرگی را برای ما میسازد.
- زمانی که ما کار طراحی سازه ای انجام میدهیم در واقع سازه ی ما بارهای جانبی مثل بار زلزله و بار باد را دارا هست پس بهتر است از سیستم باربر جانبی یعنی قاب خمشی استفاده کنیم و یا میتوانیم از قاب ساده ساختمانی استفاده کنیم اما به آن مهاربند و یا دیوار برشی اضافه کنیم تا بتوانیم با اعمال عضو قطری(مهاربند ) سختی جانبی را افزایش دهیم.
- تفاوت جالب دیگری بین قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی در دارا بودن و یا عدم دارا بودن سختی جانبی موجب نامگذاری این دو قاب و تفاوت آن ها با یکدیگر میشود.و به صورت نکته ای اضافه تر میتوانیم بگوییم که خود دسته قاب های خمشی به سه دسته تقسیم میشوند که معیار این دسته بندی توانایی هر قاب خمشی در مستهلک کردن انرژی میباشد.
برای شما یک پیشنهاد بسیار ویژه آماده کرده ایم.اگر به دنبال این هستید که تمام نکات در مورد سیستم قاب خمشی و قاب ساده ساختمانی را از جمله:
- انواع سیستم های باربر سازه ای رایج در جهان !
- نکات طراحی در مورد تمامی سیستم باربر سازه ای !
- نکات طراحی در مورد سیستم باربر سازه ای که در کشور های آمریکا و کانادا مطرح میباشد !
- ساز و کار هر سیستم باربر سازه ای !
- …
را یک جا یاد بگیرید بسته ی آموزشی مگاپکیج ۰ تا ۱۰۰ سیستمهایباربر سازهای را با ۶۰درصد تخفیف تهیه کنید.
قیمت تنها ۳۹ هزار تومان
بسته آموزشی مگاپکیج ۰ تا ۱۰۰ سیستمهایباربر سازهای شامل موارد زیر است.
- بیش از ۵ ساعت ویدیوی آموزشی با کیفیت F-HD به همراه کیفیت بسیار عالی که توسط اشکان رجبی تدریس شده است.
- فایل PDF از پاورپوینت سیستم باربر سازه ای
- ۱۵ عدد مقاله ثبت شده به زبان لاتین با گرید کوالیتی ( نمره ی کیفیت ) ۹۸ در انتشارات الزویر
- به همراه بیش از ۳۰ مقاله تخصصی به زبان شیرین فارسی در مورد انواع سیستم های باربر سازه ای
مقاله ارزشمندی بود
ممنونم
سلام
مقاله ارزشمندی بود و بسیار مفید
ممنون میشم اگر تفاوت فاب ساده ساختمانی با دیوار برشی و مهاربند را هم بیان کنید.