آموزش طراحی سازه بتنی

طراحی مرحله به مرحله ساختمان بتنی با سیستم قاب خمشی ساده ...

سیستم قاب خمشی مجموعه‌ای از تیرها و ستون‌ها و اتصالات صلب است که به طور همزمان نیروهای جانبی و ثقلی را تحمل می‌کنند. در این سیستم چون هیچ عضو اضافی مثل مهاربند یا دیوار برشی‌ وجود ندارد که در برابر تغییر شکل‌های جانبی مقاومت کند، بنابراین سازه از شکل پذیری بالایی برخوردار است. به عبارتی در صورت وارد شدن نیروهای جانبی، قاب سازه مشابه موم در برابر این نیروها تغییر شکل داده و بدین ترتیب مانع از خرابی ساختمان می‌شود.

در سیستم قاب خمشی‌ بارهای قائم توسط قاب‌های ساختمانی تحمل شده و مقاومـت در برابر نیروهای جانبی توسط قاب‌های خمشی تأمین می‌شود. قاب‌های خمشی باعث ایجاد فضا‌های آزاد معماری با کمترین تداخل سازه‌ای می‌شوند. ساختمان‌های اداری که معمولاً نیاز به فضا‌های منعطف با کاربری‌های متنوع دارند از این سیستم استفاده می‌کنند. برای کاهش تغییر مکان جانبی در ساختمان‌های بلند سیستم‌های دوگانه استفاده می‌شود که از مهاربندی و یا دیوار‌های برشی بهره می‌گیرند و معمولاً در هسته داخلی قرار داده می‌شوند زیرا در این نقاط انعطاف پذیری پلان زیاد مهم نیست.

به علت هزینه بالای اتصالات خمشی موجود در این سیستم ساختمان‌های با ارتفاع کم ممکن است از این سیستم در چند دهانه محدود استفاده شود. دیگر دهانه‌های مفصلی تنها بار‌های قائم را تحمل کرده و توسط دهانه‌های دیگری که قاب خمشی هستند پشتیبانی می‌شوند. اتصال تیر به ستون معمولاً قائم بوده و تلاش می‌شود که بعد از تغییر شکل نیز قائم باقی بماند. تیر‌ها با مقاومت در مقابل پیچش به تحمل بار‌های جانبی کمک می‌کنند.