همانطور که می دانید، بادبند یا مهاربند عضوی در سازه های فولادی است که جهت انتقال نیروی زلزله از دیافراگم صلب کف، به فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرد. جایگزین بادبند در سازه های بتنی همان دیوار برشی است که جهت مهار نیروی زلزله و انتقال آن به پی ساختمان به کار می رود.
بادبند
دیوار برشی
بدیهی است که در صورت طراحی و اجرای صحیح بادبند ها، مشکلی در هنگام وقوع زلزله متوجه آن ها نخواهد بود. اما گاها شاهد خرابی ها و معضلاتی در بابند ها هستیم که بهتر است به عنوان یک مهندس عمران با این خرابی ها و علل آن ها آشنایی کامل پیدا کنیم. در اولین قسمت از سری مقالات معضلات بادبندها به پدیده کمانش پرداخته و آن را به طور کامل تحلیل می کنیم. برای شروع چند نمونه از کمانش بادبندها را در هنگام رخداد زلزله بررسی می کنیم:
تصویر۱ – کمانش موضعی
کمانش بادبند
تصویر ۲ – کمانش کلی
اکنون به تعریف پدیده کمانش که در بالا نمونه هایی از آن را دیدید پرداخته،انواع و علل وقوع آن را بررسی می کنیم:
پدیده کمانش یا چروکیدگی رفتاری است که از عضو تحت فشار سر می زند. برای ساده سازی یک ترکه چوب را درنظر بگیرید؛ اگر این ترکه را بطور مستقیم و در راستای خود ترکه تحت فشار قرار دهید نیروی زیادی لازم است تا بتوانید آن را خم کنید. چون نیرویی که به ترکه وارد می کنید از مرکز آن فاصله چندانی ندارد، لنگر خمشی حاصل نیز دارای بازوی کوچکی خواهد بود. ولی همین که ترکه کمی خم شود بازوی لنگر زیاد شده و شما ادامه کار خم کردن را به راحتی می توانید انجام دهید.
رخداد انواع کمانش، به محل و جهت اعمال نیرو به جسم، وابسته است. در حالت های مختلف این نیرو می تواند فشاری، خمشی و یا حتی پیچشی باشد و باعث کمانش بشود. یک استوانه کاغذی را اگر از دو سر بپیچانید دچار چروکیدگی یا همان کمانش می شود. پس شکل و فرم کمانش متفاوت است و می توان از یک شکم دادن ساده باشد تا چروکیدگی ورق یا پیچ خوردگی و …
کمانش
در بادبندها نیز به علت رفتار رفت و برگشتی زلزله، تحت فشار و کشش بودن مداوم بادبند، مقاوم بودن آن را در برابر انواع کمانش می طلبد. و عموما این پدیده در بادبندهایی که اصطلاحا لاغر هستند یعنی طول زیاد یا سطح مقطع کوچک دارند رخ می دهد.
کمانش به طور کلی به دوصورت کمانش کلی و موضعی ممکن است رخ دهد.
کمانش کلی عضو یعنی ناپایداری و از بین رفتن عضو تحت اثر تغییر شکل های جانبی زیاد ناشی از نیروها یا تنش های فشاری در کل عضو که گاهاً ممکن است همزمان با کمانش موضعی عضو صورت گیرد.
کمانش موضعی در اجزای نازک رخ داده و عضو اگر به دلایلی (لنگر خمشی یا نیروی محوری) تحت تنش های فشاری قرار گیرد، ناپایدار شده و کمانش می کند و در نتیجه قسمتی از نیمرخ خاصیت باربری مناسب خود را از دست داده و به این پدیده کمانش موضعی می گویند.
همانطور که در دو تصویر ۱ و ۲ در بالا مشاهده کردید؛
تصویر اول کمانش موضعی بود که در بخشی از بادبند و به علت عدم استفاده از لقمه های اتصال رخ داده بود .
تصویر دوم نیز کمانش کلی بادبند را در زلزله و به علت لاغر بودن بیش از حد عضو نشان می داد.
پس نتیجه می گیریم عضو بادبندی در کل طول خود نباید لاغر باشد؛ همچنین ضمن الزامی بودن استفاده از لقمه ها در فواصل معین این فواصل به گونه ای طراحی شود که بادبند در حدفاصل بین دو لقمه نیز لاغر نباشد و کمانش صورت نگیرد.
سازه لوله ای قبل و بعد از کمانش
منبع سبز سازه
شرکت دال ماندگار طراح،مجری و بزرگترین تولید کننده یوبوت