قاب مهاربندی کمانش‌تاب (BRBF) یک جایگزین برای قاب مهاربندی متداول است که از اتلاف انرژی جلوگیری می‌کند و از این جهت مقرون به صرفه است. همانطور که در زیر نشان داده شده است، المان مهاربندی شده فولادی متداول رفتار نامتقارنی را تحت بارگذاری چرخه‌ای نشان می‌دهد: از یک سو، با قابلیت انعطاف‌پذیری بالا در تنش ناشی از ویژگی‌های مواد تسلیم‌شده انعطاف‌پذیر مشخص می‌شود؛ از سوی دیگر، عملکرد آن تحت تاثیر فشار قرار می‌گیرد. مسئله‌ی پایداری بر روی واکنش چرخه‌ای کلی المان اثر می‌گذارد و منجر به تخریب چرخه‌ای می‌شود. به غیر از پدیده‌ی کمانش که ایده‌ی اصلی BRB است، منجر به یک رفتار چرخه‌ای متعادل و بسیار انعطاف‌پذیر می‌شود که در زیر نشان داده شده است.

مقایسه قاب‌های متعارف (CBF) و قاب مهاربندی‌شده کمانش‌ناپذیر

مفهوم قاب مهاربندی‌شده کمانش‌تاب:

سه جز اصلی در مقطع عرضی قابل تشخیص است:

• هسته فولاد
• لایه‌ی پیشگیری از قید
• لوله‌ی روکش

بادخور هوای مصنوعی ثبت شده‌ی لرزه‌ای ستاره، لوله‌روکش را از هسته جدا می‌کند. بر این اساس، بار محوری بادبند فقط توسط هسته فولادی منتقل می‌شود، در حالی که روکش دارد- از طریق استحکام خمشی آن-  پشتیبانی جانبی مناسبی در برابر کمانش خمشی فراهم می‌کند.

هسته‌ی فولادی برای مقاومت در برابر نیروی محوری کامل در بادبند، طراحی شده است. مساحت مقطع عرضی می‌تواند به شکل قابل توجهی پایین‌تر از بادبندهای معمولی باشد، زیرا عملکرد آن به کمانش محدود نشده است. هسته در امتداد طول خود می‌تواند به سه بخش تقسیم شود:

• متوسط
• طول تسلیم و صلب
• بخش‌های تسلیم نشده در هر دو انتها

مقطع عرضی افزایش‌یافته بخش تسلیم‌نشده تضمین می‌کند که هسته الاستیک باقی می‌ماند و پلاستیسیته در قسمت میانی هسته فولادی متمرکز می‌شود. چنین پیکربندی، اعتماد بالا را در پیش‌بینی رفتار و شکست المان فراهم می‌کند.

مقاطع هسته فولادی BRB

لوله‌ی روکش عموما از لوله‌های فولادی پر شده از بتن ساخته می‌شود. معیار طراحی برای لوله‌ی روکش، اعمال محدودیت جانبی مناسب (صلبیت) در برابر کمانش هسته‌ی فولادی است.

منبع: starseismic

مترجم و تهیه‌کننده: محبوبه پوریوسفی