پس از زلزله 1995 بندر کوبه در ژاپن و آسیب‌های فراوان به زیرساخت‌ها و سازه‌های حیاتی این شهر، تحقیق و توسعه در رابطه با نوع بهینه ای از مهاربندهای سازه ای به عنوان سیستم باربر لرزه ای ساختمان‌ها در ژاپن به عنوان کانون زلزله‌های بزرگ مقیاس در جهان شروع گردید. نتایج این پروژه تحقیقاتی منجر به معرفی نوع جدیدی از سیستم لرزه بر سازه ای تحت عنوان مهاربندهای کمانش ناپذیر یا BRB گردید. این سیستم در سال 1997 برای اولین بار در ژاپن تولید و در ساختمان‌ها استفاده گردید. پس از این در سال 1999 محققان دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا نیز موفق به ساخت اولین نمونه‌های مهاربندهای کمانش ناپذیر شده و در سال 2000 در سازه ای در دانشگاه Davis، اولین سیستم BRB در ایالات متحده نصب گردید.
در داخل ایران نیز از سال 1390 ساخت نمونه‌های آزمایشگاهی کوچک مقیاس به صورت پراکنده در دانشگاه‌های مختلف انجام شد که به دلیل نبود تکنولوژی کافی، غالبا نتایج رضایت بخشی را به همراه نداشت. در سال 1393 ویرایش چهارم آیین نامه مربوط به طراحی لرزه ای سازه‌ها موسوم به استاندارد 2800 برای اولین بار استفاده از این سیستم نوین سازه ای را مجاز دانست، حال آنکه در آن زمان انحصار تولید این مهاربندها در اختیار دو کشور ژاپن و آمریکا بود و امکان ساخت و حتی واردات این سیستم سازه ای برای استفاده در داخل کشور وجود نداشت.
تیم کاری شرکت بناراد بریس کیان با نام اختصاری BRB KIAN
از سال 1393 با تلاش بسیار کار بررسی و تحقیق جهت بومی سازی دانش طراحی و تولید مهاربندهای کمانش ناپذیر را آغاز نمود و پس از اتمام تحقیقات خود در داخل و خارج کشور و آزمایش چندین نمونه در مجهزترین آزمایشگاه کشور(آزمایشگاه سازه مرکز تحقیقات راه مسکن و شهر سازی ) مفتخر است در سال 1395 که مزین به نام اقتصاد مقاومتی اقدام و عمل شده بود تجاری سازی محصول یاد شده را به انجام رساند. از بارزترین دستاوردهای ما اخذ تاییدیه و نظارت مستقیم مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی بر طراحی و ساخت مهاربندهای تولیدی شرکت ما و اجرای اولین پروژه در ایران با سیستم باربر جانبی مهاربند کمانش تاب در سال 1396 و در ادامه تولید بیش از 1000قطعه مهاربند و نصب در 30پروژه میباشد. همچنین در این راستا کارشناسان BRB KIAN با همکاری بخش سازه مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی در حال تدوین آئین نامه داخلی طراحی و ساخت این مهاربندها میباشد.
سیستم مهاربندی کمانش تاب در ساختمان بیمارستان در کالیفورنیا، ایالات متحده:
استفاده از مهاربند کمانش تاب در ساختمان عملیات پروازی فرودگاه بین المللی ونکوور، کانادا:
استفاده از مهاربند کمانش تاب شرکت brb kian در ساختمان اداری آموزشی خراسان رضوی:
استفاده از مهاربند کمانش تاب شرکت brb kian در ساختمان مسکونی هشت سقف شهر مشهد:
علاوه بر مزایای فنی و عملکردی سیستم مهاربندی کمانش تاب، استفاده از این سیستم از منظر اقتصادی نیز بسیار به صرفه بوده، طوری که نسبت به سیستم‌های مشابه باعث صرفه جویی تا 30 درصد در اسکلت و فونداسیون سازه می‌شود. بدین منظور مقایسه ای بین چندین پروژه با سیستم‌های مختلف در ادامه آورده شده است
مقایسه اقتصادی :
از آنجا که انحصار تولید این نوع مهاربندها در اختیار ایالات متحده و ژاپن میباشد و با توجه به استعلامات قیمتی از شرکت‌های تولید کننده، هر عدد مهاربند کمانش تاب به صورت میانگین قیمتی 6تا 8 هزار دلاری دارد که معادل 150تا 200میلیون تومان برای هر عدد میباشد. حال آنکه با بومی سازی تکنولوژی ساخت این مهاربندها در داخل کشور، قیمت تمام شده این مهاربندها به طور میانگین بین 15تا 25میلیون تومان میباشد که صرفه جویی فوق العاده زیادی را به همراه خواهد داشت.
در ادامه جداول مقایسه هزینه ای سیستم مهاربندی کمانش تاب با سیستم‌های مهاربندی رایج که توسط دو شرکت آمریکایی Core brace و Star seismic تهیه شده است، آورده شده است. و در پایان نیز قیمت های این شرکت نیز درج شده است.
مقایسه سیستم مهاربندی شرکت core brace در مقایسه با سیستم مهاربندی ساده: ( قیمت تمام شده مهاربندهای این شرکت 5000دلار برای هر عدد میباشد). صرفه جویی نهایی برابر 330 هزار دلار در ساختمان 6 طبقه و 73 هزار دلار در ساختمان 3 طبقه میباشد.
مقایسه سیستم مهاربندی کمانش تاب شرکت Star seismic در مقایسه با سیستم مهاربندی ساده: ( قیمت تمام شده مهاربندهای این شرکت 6000 یورو برای هر عدد میباشد). صرفه جویی نهایی برابر 173 هزار یورو در ساختمان 3 طبقه و 400 هزار یورو در ساختمان 7 طبقه میباشد.
مقایسه سیستم مهاربندی کمانش تاب شرکت بنا راد بریس کیان در مقایسه با سیستم مهاربندی همگرای ویژه : ( قیمت تمام شده مهاربندها 25میلیون تومان برای هر عدد میباشد). صرفه جویی نهایی برابر 85 هزار تومان در هرمترمربع برای ساختمان 5 طبقه و 29 هزارتومان در هرمترمربع برای ساختمان 3 طبقه میباشد.
در پایان جداول مربوط به مقایسه سازه با اسکلت فولادی به همراه دیوار برشی بتنی ویژه ( سازه متداول در شهر مشهد) با سیستم مهاربند کمانش تاب آورده شده .لازم به توضیح است که این پروژه 7سقف با زیر بنای 1400متر مربع و خاک تیپ 3 در شهر مشهد نیز اجرا شده و قیمت های متریال بر مبنای نرخ ورق و آهن آلات در بهمن 1401میباشد.
محاسبه هزینه صرفه جویی شده بابت کاهش زمان پروژه در زیر آورده شده و همانطور که میبینید فقط در آیتم کاهش مدت زمان پروژه ، نه تنها هزینه مختصر افزایش یافته جبران شده که این موضوع باعث سود آوری نیز خواهد شد . قطعا دیگر مزایای مهاربند کمانش تاب اگر ریالی شود بهینه بودن این سیستم بیشتر مشخص خواهد شد.
•زیر بنای کل : 1412 متر مربع
•عرصه زمین: 250 متر مربع
•حداقل قیمت هر متر مربع زمین : 500 میلیون ریال
•مدت زمان کاهش در صورت استفاده از سیستم مهاربند کمانش تاب : 2 ماه
ریال 125.000.000.000 =250*500.000.000
ریال 1.849.315.068 =365 /(60*9%*125.000.000.000) = محاسبه سود کوناه مدت بانکی بابت کاهش زمان پروژه
مقایسه دوم مربوط به پروژه ساختمان مسکونی بلوار فرامرز عباسی شهر مشهد میباشد که زیربنای کل آن 1300 متر مربع در 7 سقف و خاک تیپ 2 میباشد. که در شهریور ماه 1401 به اتمام رسید لاکن قیمت ها اصلاح و با قیمت آهن آلات بهمن ماه 1401 بروزرسانی شد.
| مزایای مهاربند کمانش تاب BRB نسبت به دیوار برشی بتنی در این پروژه و پروژه های مشابه |
| 1- کاهش قطر دیوار در دهانه های دیوار برشی از 40 سانت به 20 سانتیمتر (افزایش زیر بنای در دسترس ) |
| 2- کاهش مدت زمان اجرای سازه از 4 ماه به 2 ماه و سرعت بالای ساخت و نصب مهاربند همزمان با اسکلت |
| 3- افزایش کیفیت ساخت به دلیل ساخت مهاربند در کارخانه ( پیش ساخته )نسبت به بتن ریزی در محل |
| 4- سهولت در ایجاد بازشو ( درب و پنجره ) در سیستم مهاربند کمانش تاب در مقایسه با صعوبت اجرای اسپندرال در دیوار برشی |
| 5- عبور راحت تاسیسات در دهانه های مهاربندی به جای سوراخکاری در دیوار برشی بتنی |
| 6- عملکرد لرزه ای بهتر در سیستم مهاربند کمانش تاب و افزایش شکل پذیری و استهلاک نیروی زلزله در سازه |
| 7- کاهش صعوبت اجرا و اجرای اتصالات متنوع در سیستم مهاربند کمانش تاب به نسبت بتن ریزی و عمل آوری و نگهداری بتن |