Τι είναι ένα λυγιστικό συγκρατημένο στήριγμα;
Το στήριγμα λυγισμού (το οποίο είναι συντομογραφία του BRB) είναι ένα είδος συσκευής απόσβεσης με υψηλή ικανότητα απαγωγής ενέργειας.Είναι ένα δομικό στήριγμα σε ένα κτίριο, που έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει στο κτίριο να αντέχει σε κυκλικές πλευρικές φορτίσεις, συνήθως σε σεισμούς.Αποτελείται από έναν λεπτό πυρήνα από χάλυβα, ένα περίβλημα από σκυρόδεμα που έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει συνεχώς τον πυρήνα και να αποτρέπει τον λυγισμό υπό αξονική συμπίεση και μια περιοχή διεπαφής που αποτρέπει ανεπιθύμητες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο.Τα ενισχυμένα πλαίσια που χρησιμοποιούν BRB - γνωστά ως κουφώματα με λυγισμό ή BRBF - έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα τυπικά ενισχυμένα πλαίσια.
Πώς λειτουργεί ένα συγκρατημένο στήριγμα λυγισμού;
Τρία κύρια συστατικά ενός BRB μπορούν να διακριθούν είναι ο χαλύβδινος πυρήνας του, το στρώμα αποτροπής συγκόλλησης και το περίβλημά του.
Ο χαλύβδινος πυρήνας έχει σχεδιαστεί για να αντιστέκεται στην πλήρη αξονική δύναμη που αναπτύσσεται στο στήριγμα.Το εμβαδόν της διατομής του μπορεί να είναι σημαντικά χαμηλότερο από αυτό των κανονικών τιράντες, αφού η απόδοσή του δεν περιορίζεται από λυγισμό.Ο πυρήνας αποτελείται από ένα μεσαίο μήκος που έχει σχεδιαστεί για να υποχωρεί ανελαστικά σε περίπτωση σεισμού σε επίπεδο σχεδιασμού.και άκαμπτα, μη υποχωρητικά μήκη και στα δύο άκρα.Η αυξημένη περιοχή διατομής του τμήματος που δεν υποχωρεί διασφαλίζει ότι παραμένει ελαστικό και έτσι η πλαστικότητα συγκεντρώνεται στο μεσαίο τμήμα του χαλύβδινου πυρήνα.Αυτή η διαμόρφωση παρέχει υψηλή εμπιστοσύνη στην πρόβλεψη της συμπεριφοράς και της αστοχίας του στοιχείου.
Το στρώμα αποτροπής συγκόλλησης αποσυνδέει το περίβλημα από τον πυρήνα.Αυτό επιτρέπει στον χαλύβδινο πυρήνα να αντιστέκεται στην πλήρη αξονική δύναμη που αναπτύσσεται στο στήριγμα, όπως έχει σχεδιαστεί.
Το περίβλημα – μέσω της ακαμψίας του στην κάμψη – παρέχει την πλευρική στήριξη ενάντια στον καμπτικό λυγισμό του πυρήνα.Συνήθως κατασκευάζεται από χαλύβδινους σωλήνες γεμάτους με σκυρόδεμα.Το κριτήριο σχεδιασμού για το περίβλημα είναι να παρέχει επαρκή πλευρική συγκράτηση (δηλαδή ακαμψία) έναντι του λυγισμού του χαλύβδινου πυρήνα.
Ποιο είναι το πλεονέκτημα ενός λυγισμού συγκρατημένου σιδερώματος;
Συγκριτικές μελέτες, καθώς και ολοκληρωμένα κατασκευαστικά έργα, επιβεβαιώνουν τα πλεονεκτήματα των συστημάτων λυγισμού-συγκρατημένου σκελετού (BRBF).Τα συστήματα BRBF μπορούν να είναι ανώτερα από άλλες κοινές δομές διάχυσης σε παγκόσμιο επίπεδο όσον αφορά την αποδοτικότητα κόστους για τους ακόλουθους λόγους:
Τα σιδεράκια με λυγισμό έχουν συμπεριφορά απαγωγής ενέργειας που είναι πολύ βελτιωμένη από αυτή των ειδικών ομόκεντρων πλαισίων (SCBF).Επίσης, επειδή ο συντελεστής συμπεριφοράς τους είναι υψηλότερος από αυτόν των περισσότερων άλλων σεισμικών συστημάτων (R=8) και τα κτίρια σχεδιάζονται συνήθως με αυξημένη θεμελιώδη περίοδο, τα σεισμικά φορτία είναι συνήθως χαμηλότερα.Αυτό με τη σειρά του μπορεί να οδηγήσει σε μείωση των μεγεθών των μελών (στήλη και δοκό), μικρότερες και απλούστερες συνδέσεις και μικρότερες απαιτήσεις θεμελίωσης.Επίσης, τα BRB είναι συνήθως πιο γρήγορα στην ανέγερση από τα SCBF, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση κόστους για τον ανάδοχο.Επιπλέον, τα BRB μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη σεισμική μετασκευή.Τέλος, σε περίπτωση σεισμού, δεδομένου ότι η ζημιά συγκεντρώνεται σε μια σχετικά μικρή περιοχή (πυρήνας υποχώρησης του νάρθηκα), η μετασεισμική διερεύνηση και αντικατάσταση είναι σχετικά εύκολη.
Μια ανεξάρτητη μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η χρήση συστημάτων BRBF, αντί άλλων συστημάτων σεισμού, παρήγαγε εξοικονόμηση κόστους ανά τετραγωνικό πόδι έως και 5 $ ανά τετραγωνικό πόδι.
Ποιο είναι το πλεονέκτημα ενός λυγισμού συγκρατημένου σιδερώματος;
Το σύστημα συγκράτησης λυγισμού δεν χρησιμοποιείται μόνο σε νέα κατασκευαστικά έργα, αλλά και τα έργα ενίσχυσης και ανακατασκευής των παλαιών κτιρίων εξαρτώνται από την εξαιρετική του απόδοση και το χαμηλό κόστος.Τα πεδία εφαρμογής είναι τα παρακάτω.
Πολυώροφα κτίρια / Αεροδρόμια / Σχολεία και νοσοκομεία / Συνεδριακό και εκθεσιακό κέντρο / Κτίριο βιομηχανικού εργοστασίου
