Wat is een knikvaste beugel?
De Buckling Restrained Brace (wat een afkorting is voor BRB) is een soort dempingsapparaat met een hoog energiedissipatievermogen.Het is een structurele beugel in een gebouw, ontworpen om het gebouw in staat te stellen bestand te zijn tegen cyclische laterale belastingen, typisch door aardbevingen veroorzaakte belastingen.Het bestaat uit een slanke stalen kern, een betonnen behuizing die is ontworpen om de kern continu te ondersteunen en knikken onder axiale compressie te voorkomen, en een interfacegebied dat ongewenste interacties tussen de twee voorkomt.Verankerde frames die BRB's gebruiken - ook wel bekend als buckling-retrained braced frames of BRBF's - hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van typische verstevigde frames.
Hoe werkt een knikvaste beugel?
Er kunnen drie belangrijke componenten van een BRB worden onderscheiden: de stalen kern, de bindingsvoorkomende laag en de behuizing.
De stalen kern is ontworpen om de volledige axiale kracht te weerstaan die in de versteviging wordt ontwikkeld.Het dwarsdoorsnede-oppervlak kan aanzienlijk kleiner zijn dan dat van gewone beugels, omdat de prestaties niet worden beperkt door knikken.De kern bestaat uit een middellange lengte die is ontworpen om inelastisch mee te geven in het geval van een aardbeving op ontwerpniveau;en stijve, niet-meegevende lengtes aan beide uiteinden.Een groter dwarsdoorsnedeoppervlak van het niet-meegevende gedeelte zorgt ervoor dat het elastisch blijft, en dus wordt de plasticiteit geconcentreerd in het middelste deel van de stalen kern.Een dergelijke configuratie biedt een hoog vertrouwen in de voorspelling van het gedrag en falen van het element.
De binding-voorkomende laag ontkoppelt de behuizing van de kern.Hierdoor kan de stalen kern de volledige axiale kracht weerstaan die is ontwikkeld in de versteviging, zoals ontworpen.
De behuizing biedt – door zijn buigstijfheid – de zijdelingse steun tegen buiging van de kern.Het is meestal gemaakt van met beton gevulde stalen buizen.Het ontwerpcriterium voor de behuizing is om te zorgen voor voldoende zijdelingse terughoudendheid (dwz stijfheid) tegen het knikken van de stalen kern.
Wat is het voordeel van een knikvaste beugel?
Vergelijkende studies, evenals voltooide bouwprojecten, bevestigen de voordelen van buckling-retrained braced frame (BRBF)-systemen.BRBF-systemen kunnen om de volgende redenen superieur zijn aan andere veel voorkomende dissipatieve structuren met betrekking tot kostenefficiëntie:
Knikarme beugels hebben een energiedissipatief gedrag dat veel beter is dan dat van speciale concentrisch verstevigde frames (SCBF's).Omdat hun gedragsfactor hoger is dan die van de meeste andere seismische systemen (R=8) en de gebouwen typisch zijn ontworpen met een langere fundamentele periode, zijn de seismische belastingen doorgaans lager.Dit kan op zijn beurt leiden tot een vermindering van de afmetingen van de staven (kolom en balk), kleinere en eenvoudigere verbindingen en kleinere funderingseisen.Bovendien zijn BRB's meestal sneller op te zetten dan SCBF's, wat resulteert in kostenbesparingen voor de aannemer.Bovendien kunnen BRB's worden gebruikt bij seismische aanpassingen.Ten slotte, in het geval van een aardbeving, aangezien de schade zich concentreert over een relatief klein gebied (de meegevende kern van de brace), is onderzoek en vervanging na een aardbeving relatief eenvoudig.
Een onafhankelijk onderzoek concludeerde dat het gebruik van BRBF-systemen, in plaats van andere aardbevingssystemen, een kostenbesparing per vierkante meter tot $ 5 per vierkante meter opleverde.
Wat is het voordeel van een knikvaste beugel?
Het knikvaste beugelsysteem wordt niet alleen gebruikt in nieuwbouwprojecten, maar ook de versterkings- en wederopbouwprojecten van de oude gebouwen zijn afhankelijk van de uitstekende prestaties en lage kosten.De toepassingsvelden zijn als volgt.
Hoogbouw / Luchthavens / Scholen en ziekenhuizen / Conferentie- en expositiecentrum / Industrieel fabrieksgebouw
