قاب خمشی بتنی چیست؟
قاب خمشی بتنی چیست؟
قاب خمشی بتن (یا قاب خمشی بتنی) یک نوع سیستم سازه‌ای است که در آن اتصالات تیر و ستون‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شود که لنگرهای خمشی، نیروهای برشی و محوری را تحمل کرده و به انتقال بارهای جانبی (مانند زلزله و باد) و ثقلی (مانند وزن سازه و بارهای زنده) کمک کند.
ویژگی‌های قاب خمشی بتن
- اتصالات صلب: در قاب‌های خمشی، اتصال تیر به ستون به گونه‌ای طراحی می‌شود که دوران نسبی بین آن‌ها کمینه باشد و نیروهای خمشی را انتقال دهد.
- تحمل بارهای جانبی: این قاب‌ها یکی از اصلی‌ترین گزینه‌های مقاوم در برابر زلزله هستند، زیرا توانایی تغییرشکل‌های غیرخطی زیادی دارند.
- عدم نیاز به بادبند یا دیوار برشی (در برخی موارد): در بسیاری از ساختمان‌های متداول، این سیستم بدون نیاز به مهاربندها (بادبندهای فلزی) یا دیوارهای برشی عملکرد مناسبی در برابر بارهای جانبی دارد.
- انعطاف‌پذیری طراحی: به دلیل نبودن مهاربند، معماران آزادی بیشتری در طراحی فضاهای داخلی دارند.
- اتلاف انرژی مناسب: به دلیل شکل‌پذیری بالا، قاب‌های خمشی بتنی می‌توانند انرژی زلزله را به‌صورت مؤثری مستهلک کنند.
انواع قاب‌های خمشی بتنی بر اساس شکل‌پذیری
استانداردهای طراحی لرزه‌ای قاب‌های خمشی را به سه دسته تقسیم می‌کنند:
- قاب خمشی با شکل‌پذیری معمولی (OMRF – Ordinary Moment Resisting Frame): دارای شکل‌پذیری کم و مناسب مناطق با خطر لرزه‌ای کم.
- قاب خمشی با شکل‌پذیری متوسط (IMRF – Intermediate Moment Resisting Frame): برای مناطق با خطر لرزه‌ای متوسط مناسب است.
- قاب خمشی با شکل‌پذیری ویژه (SMRF – Special Moment Resisting Frame): بیشترین شکل‌پذیری را دارد و برای مناطق با زلزله‌های شدید استفاده می‌شود.
قاب خمشی بتنی
معایب قاب خمشی بتن
- افزایش تغییرمکان جانبی: به دلیل انعطاف‌پذیری، تغییرمکان‌های طبقات ممکن است بیشتر از سیستم‌های دارای مهاربند یا دیوار برشی باشد.
- اجرای پیچیده‌تر و هزینه‌های بیشتر: اجرای صحیح اتصالات و کنترل‌های کیفی بتن‌ریزی در این نوع سیستم، زمان‌برتر و پرهزینه‌تر از برخی سیستم‌های دیگر است.
- وزن زیاد: در مقایسه با قاب‌های خمشی فولادی، وزن مرده بیشتری دارد که می‌تواند اثرات زلزله را تشدید کند.
کاربردهای قاب خمشی بتنی
- ساختمان‌های مسکونی و تجاری بلندمرتبه
- بیمارستان‌ها و سازه‌های حیاتی
- پل‌ها و زیرساخت‌های شهری
مقایسه قاب خمشی بتنی و فولادی
| ویژگی‌ها | قاب خمشی بتنی | قاب خمشی فولادی |
|---|---|---|
| وزن سازه | زیاد | کمتر |
| شکل‌پذیری | متوسط تا زیاد (بسته به نوع قاب) | بسیار زیاد |
| هزینه ساخت | معمولاً کمتر از فولاد | بیشتر |
| سرعت اجرا | کندتر | سریع‌تر |
| نیاز به تعمیر و نگهداری | کمتر | بیشتر (به دلیل خوردگی فولاد) |