خصوصیات مهاربندها همگرا

قاب های فولادی دارای مهاربند هم مرکز ویژه (SCBFs) بسیار قوی و مقاوم هستند، به شرط اینکه مشخصات مورد نیاز طراحی لرزه ای را داشته باشند. جابه جایی غیر الاستیک در این قاب ها به وسیله تسلیم کششی و کمانشی بادبندها ایجاد می شود. به عنوان مثال محدودیت در مورد محل بادبند و لاغری موضعی و کلی بادبند ها باعث ایجاد تغییر شکل های پلاستیک و کمانش بادبند ها می‌شوند.

برای جلو گیری از تخریب نابهنگام و شکستگی اتصال، باید ظرفیت باربری محوری ورق اتصال بیش از میزان باربری محوری عضو مهاربند (ظرفیت کششی و فشاری) منظور شود.ورق اتصال باید دوران چرخه ای انتهای بادبند در یک بادبند کمانش یافته که در آن نیروهای کششی و فشاری نسبت به ظرفیت بادبند افزایش می یابند، را تحمل کند.

برای بهبود نتایج رفتار لرزه ای این قاب ها و بهبود طراحی آنها، بر شناسایی ابتدایی مکانیزم تسلیم اولیه (کمانش و تسلیم کششی بادبند) و موازنه کردن آن با مکانیزم تسلیم ثانویه (تسلیم ورق اتصال) تأکید می‌شود. در حالت خاص، افزایش شکل پذیری اتصال در یک جابه جایی نسبی بزرگ باعث بهبود رفتار لرزه ای قاب می‌شود و می توان در این حالت از بادبند HSS استفاده نمود.

با افزودن ورق اتصال بادبند به گوشه های قاب، سختی جانبی 30 درصد افزایش می یابد. تغییر شکل زاویه ای اتصالات قاب در حدود 50 درصد کاهش یافته وشکل پذیری و جذب انرژی قاب به میزان 55 درصد کاهش می یابد. بنابراین فرض اتصال ساده میان تیر و ستون در طراحی قاب های با مهاربندی همگرا صحیح نیست و بخشی از سختی جانبی قاب به دلیل صلبیت اتصال تیر و ستون است.افزایش ضخامت ورق اتصال باعث افزایش سختی اتصال، کاهش دوران انتهای بادبند، افزایش ظرفیت کمانش فشاری، کاهش تنش در ورق اتصال و افزایش زودرس تنش در تیر ها و ستون ها می‌شود.

در قاب با ورق اتصال مخروطی، شکست بادبند دردریفت های مشابه با قاب دارای ورق اتصال چند ضلعی رخ می دهد. در ورق های اتصال مخروطی میزان تنش محلی در تیرها و ستون های کنار ورق اتصال کاهش می یابد. همچنین استفاده از ورق اتصال چند ضلعی (مخروطی) باعث کاهش ابعاد ورق اتصال و کاهش سختی در منطقه انتهای بادبند می‌شود، بنابراین رفتار بهتری در اتصال مفصلی دارد.