سیستم بادبند یا مهاربند در ساختمان‌های فلزی و بتنی جهت استحکام و پایداری سازه بهکار می‌روند و علاوه‌بر این با اجرای این سیستم در سازه‌ها، از ساختمان در برابر آسیب‌های وارده ناشی از نیروهایی مانند باد و زلزله محافظت می‌شود. بادبندها در سازه‌ها علی‌الخصوص سازه‌های فلزی کاربرد زیادی دارند و به نوعی به‌عنوان یکی از المان‌های مهم پروژه در بحث مقاوم‌سازی به‌حساب می‌آیند.
🔅 درباره بادبند به‌صورت خلاصه‌وار می‌توانیم بگوییم که بادبند از فروپاشی کل سازه در شرایط ناگوار جلوگیری خواهد کرد.
چرا باید از بادبند در ساختمان استفاده کنیم؟
در مقدمه به کاربرد بادبند یا مهاربند و نقش آن در یک سازه اشاره کردیم. اما سوال این است که چرا باید از بادبند در ساختمان استفاده کنیم؟ دلیل استفاده از بادبند یا مهاربند در سازه‌ها و ساختمان‌ها غیر از مقاوم‌سازی آن‌ها در برابر زلزله، باد و طوفان‌ها شدید، جلوگیری از وارد شدن نیروهای عرضی و بارهای اضافی به سازه است. در واقع با استفاده از بادبند در ساختمان، از خسارات مالی و جانی احتمالی در آینده چلوگیری می‌کند. خوشبختانه امروزه کارفرمایان و سازندگان بسیاری در کشورمان به این مورد توجه می‌کنند و تلاش می‌کنند تا بهترین سیستم بادبند و مهاربند را با مناسب‌ترین قیمت در سازه‌ها پیاده کنند.
اجرای بادبند چقدر هزینه دارد؟
یکی از سوالات مهم درباره اجرای بادبند یا مهاربند، همین سوال است. اینکه اجرای بادبند چقدر هزینه دارد؟
برای پاسخ به این سوال پیش از هر چیز باید به کیفیت مقاطع فولادی و فلزی بهکار گرفته شده در اجرای بادبند توجه کنیم و جدای از آن، قیمت آهن موردی دیگری است که در تعیین هزینه اجرای بادبند نقش قابل توجهی دارد. این مورد، یعنی قیمت آهن و مقاطع فولادی هم به نسبت هر شهر ممکن است در اجرای این سیستم و هزینه‌های آن تفاوت‌هایی ایجاد کند؛ به‌طور مثال قیمت آهن مشهد با قیمت آهن در تهران تفاوت‌هایی دارد که همین مسئله می‌تواند بر هزینه اجرای بادبند در این شهرها، تاثیرات چشمگیری بگذارد.
دیوار مهاربند چگونه از سازه محافظت می‌کند؟
زمانی که به‌طور مثال به یکی از دیوارهای سازه فشاری ناشی از باد وارد می‌شود، به‌طور همزمان در دیوار مقابل کشش ایجاد می‌شود. در این صورت، دیواری که به مهاربند مجهز شده باشد، سازه را از تکان خوردن و حرکت بازمی‌دارد. به‌طور مثال، فعالیت‌های لرزه‌ای باعث ایجاد شتاب و نیرو بر زیرزمین ساختمان به‌صورت عمودی و افقی می‌شوند که در نتیجه این نیروها ممکن است باعث تغییر فونداسیون ساختمان شوند و دیوار مهاربند اینجاست که حضور خود را نشان میدهد؛ چراکه با وجود دیوار مهاربندی شده، سازه دیگر از فشارهای ناشی از بارهای خارجی حرکت نمی‌کند و احتمال تخریب آن به کمترین حالت ممکن می‌رسد.
❗ نکته: با توجه به اینکه باد وحرکت‌های لرزه‌ای می‌تواند از هر جهتی ایجاد شود، همه دیوارها باید بتوانند به‌عنوان مهاربند عمل کنند. چراکه سازه باید در برابر پیچش، فشار، برش و لیفت مقاومت کند.
انواع سیستم مهاربند در ساختمان
به‌طورکلی دو سیستم مهاربند جهت تثبیت سازه در برابر نیروهای افقی وجود دارد که عبارتند از:
- بادبند عمودی: این نوع بادبند بین ستون‌ها و در یک صفحه عمودی قرار می‌گیرد. بیشتر ساختمان‌ها با قاب، برای مقاومت در برابر پیچش در یک محور عمودی، به یک مهاربند عمودی نیاز دارند.
- بادبند افقی: کفِ هر طبقه در یک ساختمان برای انتقال بار نیروهای افقی به صفحه‌های مهاربند عمودی، به مهاربند افقی نیاز دارد. بنابراین سقف‌ها هم ممکن است به مهاربند افقی نیاز داشته باشند.
انواع بادبند در ساختمان‌ها
انواع بادبند در ساختمان‌ها به دو صورت قاب مهاربندی شده هم محور و قاب مهاربندی شده برون محور پیاده‌سازی می‌شوند. در ادامه با بررسی دقیق هر کدام از این دو مورد، جزئیات و نکات هر کدام را در اختیارتان قرار خواهیم داد.
قاب مهاربندی شده هم محور (CBF)
از قاب مهاربندی شده هم محور معمولاً در دهانه‌های نسبتاً کوچک استفاده می‌شود. عملکرد قاب همگرا یا هم محور به این صورت است که محورهای خنثی در هر گره، از یک نقطه مشترک با هم تلاقی دارند. نکته جالب توجه درباره این قاب این است که حالت برون محوری هم در آن‌ها به چشم می خورد؛ اما با توجه به اینکه مقدار آن ناچیز است، از آن چشم‌پوشی می‌شود.
مزایای قاب هم محور یا همگرا
قاب هم محور که در دهانه‌های نسبتاً کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارای مزایایی است که این مزایا عبارتند از:
✔ ساده بودن اتصالات
✔ سرعت بالا اجرا
✔ سختی نسبتاً خوب در برابر بارهای جانبی (استاتیکی و باد)
اما با اینکه این مزایا برای قاب هم محور وجود دارد، عدم استفاده از آن یا نامناسب بودن قاب محور برای استفاده در مناطق زلزله‌خیر به دلیل عدم تحمل بارهای تناوبی ناشی از زلزله، از جمله معایب این نوع بادبند است.
انواع سیستم‌های مهاربندی همگرا (CBF)
سیستم مهاربندی هم محور یا همگرا شامل انواع مختلفی است که این موارد عبارتند از:
- مهاربند ضربدری
در ابن نوع مهاربند، دو عضو موجود به‌صورت قطری زوایای یک دهانه را به هم متصل می‌کنند.
- مهاربند قطری یا منفرد
این نوع مهاربند به‌صورت خرپایی است و تنها یک قطر داخل چشمه آن وجود دارد که می‌تواند در برابر تنش‌ها از خود مقاومت نشان دهد.
- مهاربند V و V معکوس (هم محور و بدون محور)
در این مهاربند، دو عضو آن بر روی یک گره در رو یا زیر تیر با یکدیگر متقارب هستند. بادبندهای V در مقایسه با بادبندهای V معکوس فضای بیشتری را برای تعبیه پنجره بر رو دیوار مهیا می‌کنند. همچنین از نظر سازه‌ای مسیر انتقال نیرو هم بیشتر می‌شود و تغییر مکان‌های قاب افزایش پیدا می‌کند.
- مهاربند K شکل
در مهاربند K شکل، در یک طرف ستون یک جفت مهاربند قرار می‌گیرد و در نقطه‌ای بر روی ستون یکدیگر را قطع می‌کنند.
قاب مهاربندی شده برون محور (EBF)
این نوع قاب سیستم جدیدی است که استفاده از آن روز‌به‌روزدر حال افزایش است. اما به دلیل دانش اندک افراد در زمینه طراحی و اجرا، از این سیستم کمتر استفاده می‌شود.
مهاربند دارای مقطع مرکب
این نوع مهاربند که به نسبت مهاربندهای معمولی مقاومت بالاتری دارد، در برابر زلزله‌ها و طوفان‌های قدرتمند دوام بیشتری را نسبت به مهاربندهای معمولی از خود نشان میدهد.
با این حال، چالشی که مهاربندهای دارای مقطع مرکب ممکن است با آن روبه‌رو شوند، احتمال ایجاد کمانش است. کمانش، باعث کاهش پایداری مهاربندها می‌شود که البته باز هم با استفاده از هسته کامپوزیتی درون غلاف فولادی، امکان کنترل کمانش ناشی از نیروی فشار تا حدی امکان‌پذیر است.
استفاده از مهاربند دارای مقطع مرکب چه مزایای دارد؟
استفاده از مهاربند دارای مقطع مرکب دارای مزایایی است که این مزایا به اختصار عبارتند از:
✔ به علت نصب قاب‌های مهاربندی با پیچ و مهره یا پین به دیگر اجزای سازه، عملیات اجرایی سرعت بیشتری می‌گیرد و در نتیجه، مقدار قابل توجهی از هزینه‌های پروژه کاهش پیدا می‌کند.
✔ الاستیک بالای این تجهیزات نسبت به قاب‌های خمشی، آن را به یک سازه مقاوم در برابر نیروهایی همچون زلزله تبدیل کرده است.
✔ قاب‌های مهاربندی مرکب، تغییر مکان جانبی کمی دارند؛ زیرا نسبت به مهاربندی برون محور در مدت زمان طولانی‌تری رفتارهای خمیری و الاستیک از خودشان نشان می‌‌دهند.
✔ مهاربند مقطع مرکب امکان تعویض و تعمیر دارد.
با در نظر گرفتن این مزایا و با توجه به نیاز خود می‌توانید برای اجرای مهاربند دارای مقطع مرکب اقدام کنید.
اجرای مهاربند چه ضوابطی دارد؟
برای اجرای مهاربند همانند دیگر موارد در ساختمان‌سازی، ضوابطی وجود دارد که رعایت آن‌ها الزامی است. ضوابط اجرایی مهاربندها عبارتند از:
1. استحکام بخشیدن به ابتدا و انتهای طول تیرهای واسط با سخت‌کننده
2. استفاده از یک جفت سخت‌کننده در میان تیر واسط در تیرهای واسط کمتر از 1 متر
3. عدم افزایش طول تیر واسط بیشتر از 0.2 طول دهانه
4. محدود کردن زاویه میان عضو مهاربند و تیر واسط بین 30 الی 60 درجه
5. عدم استفاده از تیرهای لانه زنبوری و دوبل در تیر واسط (به دلیل عدم تحمل نیروی وارده)
در نتیجه، با رعایت این موارد می‌توانید بادبند و مهاربندی مستحکم و ایمن را بر روی ساختمان اجرا کنید و از خطرات احتمالی در آینده جلوگیری کنید.
محل مناسب نصب بادبند یا مهاربند کجاست؟
انتخاب محل مناسب برای نصب بادبند یا مهاربند به نوع سازه بستگی دارد اما با این حال، جهت ایجاد سازه‌ای قدرتمند در برابر نیروهای پیچشی، مهاربندها اغلب در اطراف سازه ایجاد می‌شوند.
جمع‌بندی
بادبند و مهاربند نقش بسیار مهمی در استحکام و ایمنی ساختمان دارد و در این مطلب تلاش کردیم تا علاوه‌بر روشن کردن این موضوع برای شما، انواع بادبندها را معرفی کنیم و نحوه اجرای هر کدام از آن‌ها را برای شما شرح دهیم. در پایان هم پیشنهاد ما به شما برای خرید مقاطع فولادی مورد نیاز جهت اجرای بادبند، آهن‌رسان است. آهن‌رسان با ارائه انواع مقاطع فولادی مناسب جهت مهاربند و باربند، این امکان را به شما میدهد تا با خیالی آسوده و قیمتی مناسب به خریدمقاطع فولادی مورد نیاز خود بپردازید.
