Co je to vzpěrná ortéza?
Buckling Restrained Brace (což je zkratka pro BRB) je druh tlumícího zařízení s vysokou schopností rozptylu energie.Jedná se o konstrukční výztuhu v budově navrženou tak, aby umožnila budově odolávat cyklickým bočním zatížením, typicky zatížením způsobeným zemětřesením.Skládá se ze štíhlého ocelového jádra, betonového pláště navrženého tak, aby nepřetržitě podpíral jádro a zabraňoval vyboulení při axiálním tlaku, a oblasti rozhraní, která zabraňuje nežádoucím interakcím mezi těmito dvěma.Vyztužené rámy, které používají BRB – známé jako vzpěrně omezené vyztužené rámy nebo BRBF – mají významné výhody oproti typickým vyztuženým rámům.
Jak funguje vzpěrná omezená ortéza?
Lze rozlišit tři hlavní součásti BRB, a to ocelové jádro, vrstva zabraňující spojení a plášť.
Ocelové jádro je navrženo tak, aby odolávalo plné axiální síle vyvinuté ve výztuži.Jeho průřezová plocha může být výrazně menší než u běžných výztuh, protože její výkon není omezen vyboulením.Jádro se skládá ze střední délky, která je navržena tak, aby se nepružně podvolila v případě zemětřesení na projektované úrovni;a pevné, nepoddajné délky na obou koncích.Zvětšená plocha průřezu nepoddajného profilu zajišťuje, že zůstává elastický, a tím se plasticita koncentruje ve střední části ocelového jádra.Taková konfigurace poskytuje vysokou spolehlivost v predikci chování a selhání prvku.
Vrstva zabraňující přilnavosti odděluje plášť od jádra.To umožňuje ocelovému jádru odolávat plné axiální síle vyvinuté ve výztuži, jak je navrženo.
Plášť – díky své tuhosti v ohybu – poskytuje boční podporu proti vybočení jádra v ohybu.Obvykle se vyrábí z ocelových trubek vyplněných betonem.Konstrukčním kritériem pro plášť je poskytnout dostatečné boční omezení (tj. tuhost) proti vybočení ocelového jádra.
Jaká je výhoda vzpěrné omezené ortézy?
Srovnávací studie i dokončené stavební projekty potvrzují výhody systémů BRBF (Buckling-restrained braced frame).Systémy BRBF mohou být lepší než jiné běžné disipativní struktury s globálním ohledem na nákladovou efektivitu z následujících důvodů:
Vzpěrné výztuhy mají chování rozptylující energii, které je mnohem lepší než u speciálních soustředně vyztužených rámů (SCBF).Také proto, že jejich faktor chování je vyšší než u většiny ostatních seismických systémů (R=8) a budovy jsou typicky navrženy se zvýšenou základní periodou, jsou seismická zatížení obvykle nižší.To zase může vést ke zmenšení velikosti prvků (sloupu a nosníku), menším a jednodušším spojům a menším nárokům na základy.BRB se také obvykle staví rychleji než SCBF, což má za následek úsporu nákladů pro dodavatele.Kromě toho mohou být BRB použity při seismické modernizaci.Konečně, v případě zemětřesení, protože poškození je soustředěno na relativně malou oblast (poddajné jádro výztuhy), je vyšetřování po zemětřesení a výměna relativně snadná.
Nezávislá studie dospěla k závěru, že použití systémů BRBF namísto jiných systémů zemětřesení vedlo k úsporám nákladů na čtvereční stopu až 5 USD na čtvereční stopu.
Jaká je výhoda vzpěrné omezené ortézy?
Vzpěrný vzpěrový systém se nepoužívá pouze v nových stavebních projektech, ale také projekty zesílení a rekonstrukcí starých budov závisí na jeho vynikajícím výkonu a nízké ceně.Pole aplikace jsou následující.
Výškové budovy / Letiště / Školy a nemocnice / Konferenční a výstavní centrum / Budova průmyslového závodu
