مهاربند یا بادبند یک عضو سخت کنند سازه در برابر نیروهای جانبی همانند باد یا نیروی زلزله می‌باشد. به دلیل اجرای سریع نسبت به دیوار برشی عمومیت خاصی بین عامه پیداکرده، اما اجرای ناصحیح نه‌تنها سبب پایداری نشده بلکه سبب پیچش می‌گردد.
انواع مهاربند:
1. مهاربند ضربدری: این نوع مهاربند که به مهاربند همگرا نیز معروف می‌باشد، حالتی است که دو عضو مهاربند به‌صورت قطری زوایای متقابل یک دهانه را به هم متصل نمایند.
2. مهاربند قطری: حالتی که فقط یک قطر داخل چشمه وجود داشته باشد.
3. مهاربند ٧ و ٨: در این نوع مهاربندها، دو عضو مهاربند بر روی یک گره در رو و یا زیر تیر با یکدیگر متقارب باشند.
4. مهاربند K: در این نوع مهاربند، یک جفت مهاربند در یک‌طرف ستون قرار می‌گیرند و یکدیگر را در نقطه‌ای بر روی ستون قطع می‌نمایند.
بادبندهای هم‌محور:
در سيستم بادبندي هم‌محور طراحي تيرها در دهانه‌های بادبندي همانند ديگر تيرهاي معمولي و تحت بارهاي ثقلي انجام می‌پذیرد و در تركيب بار زلزله نيروي قابل‌توجهی در اين تيرها ايجاد نمی‌شود؛ اما در سيستم برون‌محور علاوه بر برش و لنگرهاي بارهاي ثقلي، در تركيب بار زلزله و در اثر نيروهاي محوري ایجادشده در بادبندها يك سري لنگر و برش اضافي در اين تيرها ايجاد می‌شود و باعث بحراني شدن تركيب بار زلزله براي طراحي اين تيرها می‌شود. معمولاً محل بحراني در اين تيرها محل اتصال بادبند به تير می‌باشد و در اين محل عموماً احتياج به ورق تقويتي بال بالا و پایین می‌باشد.
بادبندهای برون‌محور:
نوع جديدي از بادبندها كه به‌تازگی استفاده ازآن‌رو به افزايش می‌باشد سيستم بادبندي خارج از محور می‌باشد؛ اما متأسفانه اكثر طراحان آشنايي اندكي با نحوه طراحي اين سيستم بادبندي دارند؛ و اکثراً به اين سيستم به چشم يك بادبند پرده‌ای و در جهت تطبيق با نقشه معماري (به‌طور مثال در محل در و پنجره) نگاه مي‌شود؛ به همين جهت به نظر می‌رسد لازم باشد كه در اين زمينه بحث بيشتري انجام گيرد.
در طرح و محاسبه شکل‌های مشبك و خرپاها تأکید بر اين نكته هست كه تلاش‌های به وجود آمده همه به‌صورت نيروهاي محوري باشند و امتداد محور اعضاي جمع شده در يك گره تا حد امكان در يك نقطه تلاقي نمايد تا از به وجود آمدن لنگرهاي خمشي جلوگيري شود. تحقيقات سال‌های اخير در طراحي سازه‌های مقاوم در برابر زلزله نشان داده كه با طرح مهاربندي خارج از مركز، در سازه‌های فولادي می‌توان مزايايي در تأمین شکل‌پذیری سازه و اطمينان بر رفتار آن در زلزله به دست آورد. چنانچه در شكل (11) ديده می‌شود مهاربندي خارج از محور به‌این‌ترتیب به عمل می‌آید كه طراح به ميل خود مقداري خروج از مركز (e) را در مهاربندی‌های نوع 7 و 8 (و يا انواع ديگر) تعبيه می‌کند، به‌طوری‌که لنگر خمشي و نيروي برشي در طول كوتاهي از تير (يعني e) كه به نام تيرچه ارتباطي (Linkbeam) ناميده می‌شود به وجود آيد. تيرچه ارتباطي ممكن است در اثر لنگر خمشي به جاري شدن برسد؛ در اين صورت ارتباط را خمشي(Momentlink) ميگويند و یا اينكه اگر طول (e) خيلي كوتاه باشد جاري شدن دربرش اتفاق افتد كه در اين صورت ارتباط را برشي (Shear link) می‌نامند. به‌این‌ترتیب می‌توان با كنترل شکل‌پذیری تيرچه ارتباطي، شکل‌پذیری قابل‌اطمینانی براي كل سازه، در زلزله به دست آورد. مطابق آیین‌نامه 2800 ضريب شکل‌پذیری براي اين سيستم سازه‌ای R=7 می‌باشد، كه در مقايسه با سيستم هم‌محور (R=66)حدود 15 درصد شکل‌پذیرتر می‌باشد، كه همين مسئله باعث كاهش برش پايه زلزله به همين ميزان می‌شود.
تركيب اين سيستم با سیستم‌های سازه‌ای ديگر:
الف: تركيب در پلان: در بسياري از موارد دیده‌شده است كه طراحان در يك طبقه در يك يا چنددهانه از سيستم خارج از محور و در يك يا چنددهانه ديگر به‌موازات بادبندهاي نوع اول از بادبندهاي هم‌محور استفاده نموده‌اند. در اينجا بايد به اين نكته توجه داشت كه ازآنجایی‌که نوع رفتار اين سيستم با سيستم هم‌محور متفاوت می‌باشد، اساساً استفاده از اين سيستم در تركيب با سيستم هم‌محور در یک‌جهت و يك پلان كاملاً مردود می‌باشد و باعث ايجاد رفتارهاي غیرمتعارف در سازه در هنگام زلزله می‌شود؛ به همين جهت به طراحان توصيه می‌شود كه اگر تمايل به استفاده از اين نوع سيستم بادبندي دارند، در پلان، تمامي دهانه‌های بادبندي را به‌صورت خارج از محور طراحي نمايند. البته اين مسئله مانع استفاده از تركيب اين سيستم با سيستم قاب خمشي به‌صورت سيستم دوگانه و ضريب رفتار R=7.5 و يا استفاده از يك سيستم مقاوم متفاوت در جهت متعامد با جهتي كه از سيستم برون‌محور استفاده‌شده است، نمی‌باشد.
ب: تركيب در ارتفاع: در اين زمينه نيز در موارد بسياري دیده‌شده است كه طراحان در يك دهانه بادبندي خاص در برخي طبقات (عموماً بنا به ملاحظات معماري) از سيستم خارج از محور استفاده كرده و باقي طبقات را به‌صورت بادبند هم‌محور طراحي نموده‌اند. در اينجا نيز بايد به اين نكته توجه داشت كه آیین‌نامه تركيب اين سيستم با سیستم‌های ديگر را در ارتفاع، به‌طور كامل ممنوع كرده است، مگر در موارد زير:
1. براي بادبندهاي برون‌محور بالاتر از 5 طبقه می‌توان بادبند طبقه آخر را به‌صورت هم‌محور و بدون تيرچه ارتباطي طراحي نمود.
2. طبقه اول يك بادبند برون‌محور بيش از 5 طبقه می‌تواند هم‌محور باشد به‌شرط آنكه بتوان نشان داد كه ظرفيت الاستیک آن 500 درصد بزرگ‌تر از ظرفيت تسليم طبقه بالاتر از طبقه اول باشد.
طراحي تيرچه ارتباطي:
يكي از مهم‌ترین و حساس‌ترین مسائل در سيستم برون‌محور، طراحي تيرچه ارتباطي می‌باشد؛ مسئله‌ای كه اكثر طراحان به‌راحتی از كنار آن می‌گذرند. برخي از مسائلی كه در طراحي تيرچه ارتباطي بايد به آن توجه نمود، به شرح زير می‌باشد:
1. مطابق آیین‌نامه تيرچه ارتباطي بايد تمامي شرايط مقطع فشرده را دارا باشد. به‌این‌ترتیب در صورت عدم استفاده از مقاطع نورد شده و استفاده از مقاطع ساخته‌شده (تيرورق) بايد محدودیت‌های مقطع فشرده در آن رعايت شود و مخصوصاً اتصال بال و جان تيرورق (حداقل در قسمت تيرچه ارتباطي) بايد با جوش پيوسته (و نه جوش منقطع) انجام گيرد. ضمن آنكه بايد توجه داشت كه جوش اتصال بال به جان بايد در برابر تنش‌های برشي موجود كفايت لازم را داشته باشند. اين مسئله در تیرچه‌های ارتباطي كوتاه كه معمولاً به‌صورت برشي عمل نموده و دارای برش‌های زيادي هستند بسيار حساس‌تر می‌باشد.
2. مطابق آیین‌نامه جان قطعه رابط بايد از يك ورق تك بدون هرگونه ورق مضاعف كننده تشكيل يابد و هیچ‌گونه بازشويي نبايد در جان قطعه رابط تعبيه شود. به‌این‌ترتیب همان‌طور كه مشخص است استفاده از مقاطع دوبل (به علت وجود بيش از يك جان) و مقاطع زنبوري (به علت وجود سوراخ در جان) براي قطعه رابط ازنظر آیین‌نامه يك امر كاملاً مردود می‌باشد؛ امري كه متأسفانه بسيار معمول می‌باشد. گاهي دیده‌شده است كه برخي طراحان براي قطعه رابط از مقطع زنبوري استفاده نموده و تمامي سوراخ‌ها را در قسمت تيرچه ارتباطي به‌وسیله ورق تقويتي جان می‌پوشانند، كه اين مسئله نيز به اين دليل كه ورق تقويتي جان به‌نوعی يك ورق مضاعف كننده می‌باشد، ازنظر آیین‌نامه مردود می‌باشد. پيشنهاد می‌شود كه در صورت عدم جوابگويي مقاطع نورد شده تك براي اين تيرها، طراحان از مقطع I شكل و به‌صورت تيرورق و با جوش پيوسته جان وبال در قسمت قطعه رابط استفاده نمايند و به‌هیچ‌وجه از مقاطع دوبل و زنبوري استفاده ننمايند.
3. مطابق آیین‌نامه (در انتهاي قطعه رابط كه عضو قطري به آن متصل است، بايد سخت‌کننده جان در تمام ارتفاع، در دو طرف قرار داده شود.) يكي از شایع‌ترین ايرادات در طراحي قطعه رابط همين مسئله می‌باشد، كه طراحان بايد به اين مسئله توجه بيشتري نمايند. اين مسئله به‌غیراز سخت‌کننده‌های مياني قطعه رابط می‌باشد كه لزوم قرارگيري يا عدم قرارگيري آن‌ها بايد توسط طراحان موردبررسی قرار گيرد.
طراحي عضو قطري (بادبند): طراحي عضو قطري در اين سيستم مشابه سيستم هم‌محور می‌باشد با اين تفاوت كه طبق آیین‌نامه (هر بادبند باید دارای مقاومت فشاري 1.5 برابر نيروي محوري نظير مقاومت خمشي قطعه رابط باشد.) با توجه به اينكه در حالت طراحي معمولي مقاومت فشاري بادبند و مقاومت خمشي قطعه رابط به همديگر نزديك می‌باشند، رعايت اين بند باعث بالا رفتن سطح مقطع بادبند تا حدود 50 درصد نسبت به طراحي حالت معمولي در اين سيستم می‌شود؛ ضمن آنكه بايد توجه داشت كه در اين سيستم به دليل آنكه معمولاً زاويه بادبندها با افق نسبت به سيستم هم‌محور بیشتر می‌باشد، نسبت به سيستم هم‌محور نيروي محوري بيشتري در بادبندها ايجاد می‌شود.
نتیجه‌گیری: استفاده صحيح از اين سيستم بادبندي باعث شکل‌پذیری بيشتر سازه و کاهش برش پايه زلزله می‌شود؛ اما در طراحي اين بادبندها بايد دقت كافي در جهت رعايت كليه نكات آیین‌نامه‌ای چه از طرف طراحان و چه از طرف دستگاه‌های نظارتي انجام پذيرد. طراحي صحيح اين بادبندها منجر به بادبندها و تيرهايي سنگین‌تر از حالت بادبند هم‌محور می‌شود؛ به همين جهت پيشنهاد می‌شود كه طراحان حتی‌الامکان از اين سیستم به‌عنوان اولين گزينه استفاده ننمايند.
بادبندهای همگرا (CBF) و بادبندهای واگرا (EBF)
بادبندهای فولادی ازجمله سیستم‌هایی هستند که در برابر نیروهای جانبی مقاومت می‌کنند با بادبند گذاری در تعدادی از قاب‌های ساختمان در هر امتداد و با کمک عملکرد دیافراگم صلب کف سازه می‌توان آن راستا را مهارشده در نظر گرفت. بادبند گذاری به دو نوع همگرا و واگرا تقسیم می‌شود. در مهاربندی همگرا امتداد اعضا شامل تیر، ستون و مهاربند همگرا از یک نقطه عبور می‌کنند.
از مزایا و معایب بادبندهای همگرا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
مزایا:
- سختی بالا برای سازه
- کنترل تغییر مکان جانبی سازه تا حد زیاد
معایب:
- ایجاد محدودیت ازنظر معماری برای ایجاد بازشو
- با توجه به‌سختی زیاد این مهاربندها شکل‌پذیری آن‌ها کم می‌شود و درنتیجه قابلیت جذب و دفع نیروی زلزله در آن‌ها کاهش پیدا می‌کند و ارتعاش در سازه بالا می‌رود.
مهاربندهای واگرا را در انواع زیر می‌توان به کاربرد:
بادبندهای واگرا باید حداقل در یک انتهای بادبند به تیر متصل باشند و حداقل یک انتهای بادبند به گره تقاطع تیر و ستون متصل نباشد.
در این مهاربندها شکل‌پذیری نسبت به بادبندهای همگرا افزایش پیدا می‌کند و عمل دفع انرژی ناشی از نیروی زلزله بهتر انجام می‌شود.
شکل‌پذیری در این مهاربند‌ی‌ها توسط جاری شدن تیر بین 2 سر مهاربند و یا تیر بین مهاربند و ستون شکل می‌گیرد که این قسمت از تیر، تیر واسط نام دارد
زمانی که طول تیر واسط زیاد باشد جاری شدن آن توسط لنگر خمشی شکل می‌گیرد و زمانی که طول تیر واسط کم باشد جاری شدن آن توسط نیروهای برشی اتفاق می‌افتد. وقتی‌که تیر واسط توسط نیروهای وارده از طرف مهاربند وارد رفتار غیرخطی شد آنگاه شاهد تغییر شکل‌های زیاد از این تیر هستیم که همین شکل‌پذیری غیر ارتجاعی عامل دفع نیروهای زلزله خواهد شد. البته باید این تیر را در حدی تقویت کنیم که تیر اجازه تغییر شکل را داشته باشد ولی از مکانیسم شدن آن جلوگیری به عمل آید.
برای کنترل شکل‌پذیری تیر واسط بایستی موارد زیر را عمل کنیم:
- در ابتدا و انتهای طول تیر واسط استفاده از سخت‌کننده الزامی است. (در تیر واسط سخت‌کننده‌ها تا پایان تیر ادامه پیدا می‌کنند)
- زمانی که طول تیر واسط از یک متر کمتر باشد علاوه بر سخت‌کننده‌های ابتدایی و انتهایی از یک جفت سخت‌کننده در وسط تیر واسط استفاده می‌گردد.
- توصیه می‌شود طول تیر واسط از 0.2 طول کل دهانه بیشتر نشود.
- زاویه بین عضو مهاربند و تیر واسط بین 30 الی 60 محدود شود.
- از بکار بردن تیرهای لانه‌زنبوری در تیرهای واسط جلوگیری شود.
- سعی گردد از مقاطع دوبل برای تیرهای واسط استفاده نگردد چراکه نیروی وارده از مهاربند مقدار زیادی دارد و بال تیرآهن‌ها قدرت انتقال این نیرو را ندارد.
مقایسه دو بادبند 7 و 8 (هم‌محور و برون‌محور)
از دیدگاه معماری استفاده از بادبندهای 7 نسبت به بادبندهای 8 امکان ایجاد بازشوهای بزرگ‌تری را برای تعبیه پنجره‌ها فراهم می‌کند؛ اما از دیدگاه سازه‌ای در بادبندهای 7 نسبت به بادبندهای 8 تغیر مکان‌های قاب افزایش پیدا می‌کند و مسیر انتقال نیرو بیشتر می‌شود. در بادبند گذاری 8 در اولین طبقه مشکل بازشو (در) را نخواهیم داشت ولی در بادبند گذاری 77 در اولین طبقه اولاً فضای بازشو محدود می‌گردد. ثانیاً برای اتصال بادبندها به فونداسیون باید از ورق فولادی استفاده کرد.
انواع مهاربند:
1. مهاربند ضربدری: این نوع مهاربند که به مهاربند همگرا نیز معروف می‌باشد، حالتی است که دو عضو مهاربند به‌صورت قطری زوایای متقابل یک دهانه را به هم متصل نمایند.
2. مهاربند قطری: حالتی که فقط یک قطر داخل چشمه وجود داشته باشد.
3. مهاربند ٧ و ٨: در این نوع مهاربندها، دو عضو مهاربند بر روی یک گره در رو و یا زیر تیر با یکدیگر متقارب باشند.
4. مهاربند K: در این نوع مهاربند، یک جفت مهاربند در یک‌طرف ستون قرار می‌گیرند و یکدیگر را در نقطه‌ای بر روی ستون قطع می‌نمایند.
بادبندهای هم‌محور:
در سيستم بادبندي هم‌محور طراحي تيرها در دهانه‌های بادبندي همانند ديگر تيرهاي معمولي و تحت بارهاي ثقلي انجام می‌پذیرد و در تركيب بار زلزله نيروي قابل‌توجهی در اين تيرها ايجاد نمی‌شود؛ اما در سيستم برون‌محور علاوه بر برش و لنگرهاي بارهاي ثقلي، در تركيب بار زلزله و در اثر نيروهاي محوري ایجادشده در بادبندها يك سري لنگر و برش اضافي در اين تيرها ايجاد می‌شود و باعث بحراني شدن تركيب بار زلزله براي طراحي اين تيرها می‌شود. معمولاً محل بحراني در اين تيرها محل اتصال بادبند به تير می‌باشد و در اين محل عموماً احتياج به ورق تقويتي بال بالا و پایین می‌باشد.
بادبندهای برون‌محور:
نوع جديدي از بادبندها كه به‌تازگی استفاده ازآن‌رو به افزايش می‌باشد سيستم بادبندي خارج از محور می‌باشد؛ اما متأسفانه اكثر طراحان آشنايي اندكي با نحوه طراحي اين سيستم بادبندي دارند؛ و اکثراً به اين سيستم به چشم يك بادبند پرده‌ای و در جهت تطبيق با نقشه معماري (به‌طور مثال در محل در و پنجره) نگاه مي‌شود؛ به همين جهت به نظر می‌رسد لازم باشد كه در اين زمينه بحث بيشتري انجام گيرد.
در طرح و محاسبه شکل‌های مشبك و خرپاها تأکید بر اين نكته هست كه تلاش‌های به وجود آمده همه به‌صورت نيروهاي محوري باشند و امتداد محور اعضاي جمع شده در يك گره تا حد امكان در يك نقطه تلاقي نمايد تا از به وجود آمدن لنگرهاي خمشي جلوگيري شود. تحقيقات سال‌های اخير در طراحي سازه‌های مقاوم در برابر زلزله نشان داده كه با طرح مهاربندي خارج از مركز، در سازه‌های فولادي می‌توان مزايايي در تأمین شکل‌پذیری سازه و اطمينان بر رفتار آن در زلزله به دست آورد. چنانچه در شكل (11) ديده می‌شود مهاربندي خارج از محور به‌این‌ترتیب به عمل می‌آید كه طراح به ميل خود مقداري خروج از مركز (e) را در مهاربندی‌های نوع 7 و 8 (و يا انواع ديگر) تعبيه می‌کند، به‌طوری‌که لنگر خمشي و نيروي برشي در طول كوتاهي از تير (يعني e) كه به نام تيرچه ارتباطي (Linkbeam) ناميده می‌شود به وجود آيد. تيرچه ارتباطي ممكن است در اثر لنگر خمشي به جاري شدن برسد؛ در اين صورت ارتباط را خمشي(Momentlink) ميگويند و یا اينكه اگر طول (e) خيلي كوتاه باشد جاري شدن دربرش اتفاق افتد كه در اين صورت ارتباط را برشي (Shear link) می‌نامند. به‌این‌ترتیب می‌توان با كنترل شکل‌پذیری تيرچه ارتباطي، شکل‌پذیری قابل‌اطمینانی براي كل سازه، در زلزله به دست آورد. مطابق آیین‌نامه 2800 ضريب شکل‌پذیری براي اين سيستم سازه‌ای R=7 می‌باشد، كه در مقايسه با سيستم هم‌محور (R=66)حدود 15 درصد شکل‌پذیرتر می‌باشد، كه همين مسئله باعث كاهش برش پايه زلزله به همين ميزان می‌شود.
تركيب اين سيستم با سیستم‌های سازه‌ای ديگر:
الف: تركيب در پلان: در بسياري از موارد دیده‌شده است كه طراحان در يك طبقه در يك يا چنددهانه از سيستم خارج از محور و در يك يا چنددهانه ديگر به‌موازات بادبندهاي نوع اول از بادبندهاي هم‌محور استفاده نموده‌اند. در اينجا بايد به اين نكته توجه داشت كه ازآنجایی‌که نوع رفتار اين سيستم با سيستم هم‌محور متفاوت می‌باشد، اساساً استفاده از اين سيستم در تركيب با سيستم هم‌محور در یک‌جهت و يك پلان كاملاً مردود می‌باشد و باعث ايجاد رفتارهاي غیرمتعارف در سازه در هنگام زلزله می‌شود؛ به همين جهت به طراحان توصيه می‌شود كه اگر تمايل به استفاده از اين نوع سيستم بادبندي دارند، در پلان، تمامي دهانه‌های بادبندي را به‌صورت خارج از محور طراحي نمايند. البته اين مسئله مانع استفاده از تركيب اين سيستم با سيستم قاب خمشي به‌صورت سيستم دوگانه و ضريب رفتار R=7.5 و يا استفاده از يك سيستم مقاوم متفاوت در جهت متعامد با جهتي كه از سيستم برون‌محور استفاده‌شده است، نمی‌باشد.
ب: تركيب در ارتفاع: در اين زمينه نيز در موارد بسياري دیده‌شده است كه طراحان در يك دهانه بادبندي خاص در برخي طبقات (عموماً بنا به ملاحظات معماري) از سيستم خارج از محور استفاده كرده و باقي طبقات را به‌صورت بادبند هم‌محور طراحي نموده‌اند. در اينجا نيز بايد به اين نكته توجه داشت كه آیین‌نامه تركيب اين سيستم با سیستم‌های ديگر را در ارتفاع، به‌طور كامل ممنوع كرده است، مگر در موارد زير:
1. براي بادبندهاي برون‌محور بالاتر از 5 طبقه می‌توان بادبند طبقه آخر را به‌صورت هم‌محور و بدون تيرچه ارتباطي طراحي نمود.
2. طبقه اول يك بادبند برون‌محور بيش از 5 طبقه می‌تواند هم‌محور باشد به‌شرط آنكه بتوان نشان داد كه ظرفيت الاستیک آن 500 درصد بزرگ‌تر از ظرفيت تسليم طبقه بالاتر از طبقه اول باشد.
طراحي تيرچه ارتباطي:
يكي از مهم‌ترین و حساس‌ترین مسائل در سيستم برون‌محور، طراحي تيرچه ارتباطي می‌باشد؛ مسئله‌ای كه اكثر طراحان به‌راحتی از كنار آن می‌گذرند. برخي از مسائلی كه در طراحي تيرچه ارتباطي بايد به آن توجه نمود، به شرح زير می‌باشد:
1. مطابق آیین‌نامه تيرچه ارتباطي بايد تمامي شرايط مقطع فشرده را دارا باشد. به‌این‌ترتیب در صورت عدم استفاده از مقاطع نورد شده و استفاده از مقاطع ساخته‌شده (تيرورق) بايد محدودیت‌های مقطع فشرده در آن رعايت شود و مخصوصاً اتصال بال و جان تيرورق (حداقل در قسمت تيرچه ارتباطي) بايد با جوش پيوسته (و نه جوش منقطع) انجام گيرد. ضمن آنكه بايد توجه داشت كه جوش اتصال بال به جان بايد در برابر تنش‌های برشي موجود كفايت لازم را داشته باشند. اين مسئله در تیرچه‌های ارتباطي كوتاه كه معمولاً به‌صورت برشي عمل نموده و دارای برش‌های زيادي هستند بسيار حساس‌تر می‌باشد.
2. مطابق آیین‌نامه جان قطعه رابط بايد از يك ورق تك بدون هرگونه ورق مضاعف كننده تشكيل يابد و هیچ‌گونه بازشويي نبايد در جان قطعه رابط تعبيه شود. به‌این‌ترتیب همان‌طور كه مشخص است استفاده از مقاطع دوبل (به علت وجود بيش از يك جان) و مقاطع زنبوري (به علت وجود سوراخ در جان) براي قطعه رابط ازنظر آیین‌نامه يك امر كاملاً مردود می‌باشد؛ امري كه متأسفانه بسيار معمول می‌باشد. گاهي دیده‌شده است كه برخي طراحان براي قطعه رابط از مقطع زنبوري استفاده نموده و تمامي سوراخ‌ها را در قسمت تيرچه ارتباطي به‌وسیله ورق تقويتي جان می‌پوشانند، كه اين مسئله نيز به اين دليل كه ورق تقويتي جان به‌نوعی يك ورق مضاعف كننده می‌باشد، ازنظر آیین‌نامه مردود می‌باشد. پيشنهاد می‌شود كه در صورت عدم جوابگويي مقاطع نورد شده تك براي اين تيرها، طراحان از مقطع I شكل و به‌صورت تيرورق و با جوش پيوسته جان وبال در قسمت قطعه رابط استفاده نمايند و به‌هیچ‌وجه از مقاطع دوبل و زنبوري استفاده ننمايند.
3. مطابق آیین‌نامه (در انتهاي قطعه رابط كه عضو قطري به آن متصل است، بايد سخت‌کننده جان در تمام ارتفاع، در دو طرف قرار داده شود.) يكي از شایع‌ترین ايرادات در طراحي قطعه رابط همين مسئله می‌باشد، كه طراحان بايد به اين مسئله توجه بيشتري نمايند. اين مسئله به‌غیراز سخت‌کننده‌های مياني قطعه رابط می‌باشد كه لزوم قرارگيري يا عدم قرارگيري آن‌ها بايد توسط طراحان موردبررسی قرار گيرد.
طراحي عضو قطري (بادبند): طراحي عضو قطري در اين سيستم مشابه سيستم هم‌محور می‌باشد با اين تفاوت كه طبق آیین‌نامه (هر بادبند باید دارای مقاومت فشاري 1.5 برابر نيروي محوري نظير مقاومت خمشي قطعه رابط باشد.) با توجه به اينكه در حالت طراحي معمولي مقاومت فشاري بادبند و مقاومت خمشي قطعه رابط به همديگر نزديك می‌باشند، رعايت اين بند باعث بالا رفتن سطح مقطع بادبند تا حدود 50 درصد نسبت به طراحي حالت معمولي در اين سيستم می‌شود؛ ضمن آنكه بايد توجه داشت كه در اين سيستم به دليل آنكه معمولاً زاويه بادبندها با افق نسبت به سيستم هم‌محور بیشتر می‌باشد، نسبت به سيستم هم‌محور نيروي محوري بيشتري در بادبندها ايجاد می‌شود.
نتیجه‌گیری: استفاده صحيح از اين سيستم بادبندي باعث شکل‌پذیری بيشتر سازه و کاهش برش پايه زلزله می‌شود؛ اما در طراحي اين بادبندها بايد دقت كافي در جهت رعايت كليه نكات آیین‌نامه‌ای چه از طرف طراحان و چه از طرف دستگاه‌های نظارتي انجام پذيرد. طراحي صحيح اين بادبندها منجر به بادبندها و تيرهايي سنگین‌تر از حالت بادبند هم‌محور می‌شود؛ به همين جهت پيشنهاد می‌شود كه طراحان حتی‌الامکان از اين سیستم به‌عنوان اولين گزينه استفاده ننمايند.
بادبندهای همگرا (CBF) و بادبندهای واگرا (EBF)
بادبندهای فولادی ازجمله سیستم‌هایی هستند که در برابر نیروهای جانبی مقاومت می‌کنند با بادبند گذاری در تعدادی از قاب‌های ساختمان در هر امتداد و با کمک عملکرد دیافراگم صلب کف سازه می‌توان آن راستا را مهارشده در نظر گرفت. بادبند گذاری به دو نوع همگرا و واگرا تقسیم می‌شود. در مهاربندی همگرا امتداد اعضا شامل تیر، ستون و مهاربند همگرا از یک نقطه عبور می‌کنند.
از مزایا و معایب بادبندهای همگرا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
مزایا:
- سختی بالا برای سازه
- کنترل تغییر مکان جانبی سازه تا حد زیاد
معایب:
- ایجاد محدودیت ازنظر معماری برای ایجاد بازشو
- با توجه به‌سختی زیاد این مهاربندها شکل‌پذیری آن‌ها کم می‌شود و درنتیجه قابلیت جذب و دفع نیروی زلزله در آن‌ها کاهش پیدا می‌کند و ارتعاش در سازه بالا می‌رود.
مهاربندهای واگرا را در انواع زیر می‌توان به کاربرد:
بادبندهای واگرا باید حداقل در یک انتهای بادبند به تیر متصل باشند و حداقل یک انتهای بادبند به گره تقاطع تیر و ستون متصل نباشد.
در این مهاربندها شکل‌پذیری نسبت به بادبندهای همگرا افزایش پیدا می‌کند و عمل دفع انرژی ناشی از نیروی زلزله بهتر انجام می‌شود.
شکل‌پذیری در این مهاربند‌ی‌ها توسط جاری شدن تیر بین 2 سر مهاربند و یا تیر بین مهاربند و ستون شکل می‌گیرد که این قسمت از تیر، تیر واسط نام دارد
زمانی که طول تیر واسط زیاد باشد جاری شدن آن توسط لنگر خمشی شکل می‌گیرد و زمانی که طول تیر واسط کم باشد جاری شدن آن توسط نیروهای برشی اتفاق می‌افتد. وقتی‌که تیر واسط توسط نیروهای وارده از طرف مهاربند وارد رفتار غیرخطی شد آنگاه شاهد تغییر شکل‌های زیاد از این تیر هستیم که همین شکل‌پذیری غیر ارتجاعی عامل دفع نیروهای زلزله خواهد شد. البته باید این تیر را در حدی تقویت کنیم که تیر اجازه تغییر شکل را داشته باشد ولی از مکانیسم شدن آن جلوگیری به عمل آید.
برای کنترل شکل‌پذیری تیر واسط بایستی موارد زیر را عمل کنیم:
- در ابتدا و انتهای طول تیر واسط استفاده از سخت‌کننده الزامی است. (در تیر واسط سخت‌کننده‌ها تا پایان تیر ادامه پیدا می‌کنند)
- زمانی که طول تیر واسط از یک متر کمتر باشد علاوه بر سخت‌کننده‌های ابتدایی و انتهایی از یک جفت سخت‌کننده در وسط تیر واسط استفاده می‌گردد.
- توصیه می‌شود طول تیر واسط از 0.2 طول کل دهانه بیشتر نشود.
- زاویه بین عضو مهاربند و تیر واسط بین 30 الی 60 محدود شود.
- از بکار بردن تیرهای لانه‌زنبوری در تیرهای واسط جلوگیری شود.
- سعی گردد از مقاطع دوبل برای تیرهای واسط استفاده نگردد چراکه نیروی وارده از مهاربند مقدار زیادی دارد و بال تیرآهن‌ها قدرت انتقال این نیرو را ندارد.
مقایسه دو بادبند 7 و 8 (هم‌محور و برون‌محور)
از دیدگاه معماری استفاده از بادبندهای 7 نسبت به بادبندهای 8 امکان ایجاد بازشوهای بزرگ‌تری را برای تعبیه پنجره‌ها فراهم می‌کند؛ اما از دیدگاه سازه‌ای در بادبندهای 7 نسبت به بادبندهای 8 تغیر مکان‌های قاب افزایش پیدا می‌کند و مسیر انتقال نیرو بیشتر می‌شود. در بادبند گذاری 8 در اولین طبقه مشکل بازشو (در) را نخواهیم داشت ولی در بادبند گذاری 77 در اولین طبقه اولاً فضای بازشو محدود می‌گردد. ثانیاً برای اتصال بادبندها به فونداسیون باید از ورق فولادی استفاده کرد.
