قاب مهاربندی شده به دو صورت همگرا (CBF) و واگرا (EBF) به کار میرود. هر کدام از این قابها خود به دو نوع ویژه و معمولی تقسیم میشوند.
CBF مخفف Concentrically Braced Frame که به معنای قاب مهاربندی همگرا است.
قابهای مهاربندی همگرای معمولی ( OCBF ) با طراحی و اجرا نسبتا ساده، میتوانند یک انتخاب مناسب برای ساختمانهای کوچک و سازههای غیر ساختمانی باشند، در حالی که قاب مهاربندی شده همگرای ویژه ( SCBF ) عموما برای ساختمانهای بزرگ و ساختمانهای با هدف عملکرد لرزهای بالاتر به کار میروند.
برای سیستمهای ویژه ضوابط سخت گیرانهتری در جزئیات اتصالات و الزامات آییننامهای نسبت به سیستمهای معمولی اعمال میشود.
قاب مهاربندی شده همگرا ، به قابهایی میگویند که در آنها محورهای طولی اعضای مختلف (تیر، ستون و مهاربند) در یک نقطه مشترک با هم تلاقی میکنند.
در قاب مهاربندی شده همگرا تیرها، ستونها و مهار بندیها با کمک سقف صلب، تشکیل یک خرپای قائم پایدار داده و با کنش خرپایی در برابر بارهای جانبی مقاومت میکنند.
بادبند همگرا سختی مناسبی برای جلوگیری از تغییر مکانهای جانبی نسبی طبقات در اثر بارهای جانبی ناشی از زلزله دارد.
سختی مناسب قاب مهاربندی شده همگرا در اثر رفتار محوری (کششی و فشاری) اعضای مهاربندی مقاوم در برابر بار جانبی زلزله فراهم میشود.
انواع بادبند همگرا
از انواع بادبند همگرا میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- بادبند قطری یا مورب منفرد
- مهاربند ضربدری ( x )
- مهاربند k شکل یا کا شکل
- مهاربند شورون هفتی ( ∨ ) یا بادبند هفتی که به اشتباه مهاربند شوران نیز تلفظ میشود.
- مهاربند شورون هشتی ( ∧ ) یا بادبند هشتی
در شکل زیر انواع بادبند همگرا که در طراحی لرزهای سازه های فولادی متداول است، نشان داده شده است.
وجه مشترک انواع بادبند همگرا در این است که روی گرههایی در تیر یا ستون همگرا (متقارب) هستند.
در قابهای مهاربندی شده قطری و ضربدری (الف و ب) محور طولی مهاربندی از محل تقاطع محورهای طولی تیر و ستون میگذرند و در قابهای مهاربندی شده ∨ و ∧ (د و ه) محور طولی هر دو مهاربند با محور طولی تیر متقارب است.
از بین انواع بادبند همگرا در شکل بالا، قابهای مهاربندی ∨ و ∧ که به مهاربند شورون موسوم هستند به دلیل فراهم بودن امکان عبور و تعبیه در و پنجره برای معماران مطلوبتر هستند.
از معایب عمده بادبند همگرا میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- محدودیتهای معماری
- شکلپذیری
- جذب انرژی کم قاب به دلیل کمانش موضعی یا کلی عضو فشاری
- عملکرد نامناسب اتصالات آنها