تاریخچه مهاربندهای کمانش تاب (BRB) در ایران؛ از پژوهش دانشگاهی تا تولید صنعتی
توسعه صنعتی مهاربندهای کمانش تاب (Buckling Restrained Braces) یا همان میراگر BRB در ایران، در ادامه فعالیت های آزمایشگاهی و پژوهشی گسترده ای پدید آمد که پیگیری سبقه آن ما را تا دهه ۸۰ شمسی به عقب می برد. بنیانگذاران ویرا بریس فعالیت های پژوهشی و آزمایشگاهی خود و ساخت نمونه های اولیه از مهاربند کمانش تاب را از اوایل دهه ۹۰ و در آزمایشگاه سازه دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران آغاز کردند و با تولید BRB با نام تجاری VIRA BRACE و عقد اولین قرارداد در ابتدای سال ۱۳۹۶، به عنوان اولین تولید کننده صنعتی BRB در میان جامعه مهندسی شناخته می شوند؛ اما فعالیت پژوهشگران دانشگاهی که پیش از آن تلاش های علمی خود را در این زمینه آغاز کردند، سهم به سزایی در به ثمر رسیدن این فناوری در صنعت ساختمان ایران داشته است. بررسی پیشینه فعالیت های علمی در زمینه BRB نشان می‌دهد که دست‌کم از اواسط دهه ۱۳۸۰ شمسی، موضوعاتی مانند رفتار لرزه ای قاب های مجهز به BRB، جزئیات مهار کمانش، طول بخش تسلیم شونده و عملکرد چرخه ای این اعضا، در تحقیقات پژوهشگران ایرانی مطرح بوده است.
دانشگاه تهران یکی از مراکز پیشرو در این حوزه بوده است. پژوهش های دکتر سید رسول میرقادری، دکتر سید علی رضوی طباطبایی، دکتر عبدالله حسینی و همکارانشان، بخشی از پیشینه مطالعاتی مهاربندهای کمانش تاب را تشکیل می‌دهد. این مسیر پژوهشی در سال‌های بعد با بررسی جزئیات مهاربندهای تمام فولادی و انتشار نتایج آزمایش دو نمونه طول‌کوتاه در نشریه Engineering Structures در سال ۲۰۱۴ ادامه یافت.
در دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی نیز پژوهش های آزمایشگاهی مهمی انجام شده است. مطالعات دکتر مسعود میرطاهری، علی قیدی، مهندس امیرپیمان زندی، پژمان الانجری و حمید رحمانی سامانی درباره طول هسته فولادی، از نمونه‌های این فعالیت ها هستند.
این پیشینه نشان می‌دهد که فعالیت های آکادمیک در ایران، به معرفی نظری فناوری BRB محدود نبوده و ساخت و آزمایش نمونه‌های پژوهشی را نیز دربر گرفته است. در ادامه، تبدیل این دانش به محصول قابل استفاده در پروژه‌های ساختمانی، نیازمند توسعه فرایند تولید، کنترل کیفیت، آزمایش‌های ارزیابی عملکرد و طراحی جزئیات متناسب با شرایط هر پروژه بوده است.
ورود ویرا بریس به عرصه تولید صنعتی BRB
پیشینه بنیانگذاران شرکت پویا تدبیر ویرا
بنیانگذاران شرکت پویا تدبیر ویرا، از پیشگامان معرفی و توسعه کاربرد فناوری‌های کنترل ارتعاشات لرزه ای در ایران در دهه ۱۳۸۰ بوده‌اند. همکاری با شرکت نیوزیلندی رابینسون سایزمیک و بهره‌گیری از تولیدات آن در زمینه انواع جداسازهای لرزه ای و میراگرهای سربی، بخشی از فعالیت آنان برای معرفی و به‌کارگیری این تجهیزات در کشور بوده است؛ فعالیت‌هایی که در دوره آشنایی و گسترش تدریجی این فناوری‌ها در جامعه مهندسی ایران شکل گرفت.
حاصل نزدیک به دو دهه فعالیت بنیانگذاران این مجموعه در آموزش، ترویج، طراحی، تأمین و واردات سامانه‌های جداسازی و میرایی لرزه‌ای، مشارکت در تجهیز طیف متنوعی از سازه‌ها به این فناوری‌ها بوده است. ساختمان‌های مسکونی و اداری، بیمارستان‌ها، مراکز مدیریت بحران، مخازن پتروشیمی و پل‌های جاده‌ای و راه‌آهن، از جمله کاربری‌های این پروژه‌ها هستند. این تجربه، بخشی از پشتوانه فنی و اجرایی شکل‌گیری ویرا بریس و ورود آن به عرصه توسعه و تولید مهاربندهای کمانش تاب در ایران را تشکیل می‌دهد.
آغاز بومی ساز تولید صنعتی مهاربند کمانش تاب (BRB)
در ابتدای دهه نود شمسی و با هدف توسعه و گسترش کاربرد فناوری های کنترل ارتعاشات لرزه ای در صنعت ساختمان، تیم ویرا بریس فعالیت های پژوهشی و آزمایشگاهی خود را زمینه میراگرهای فولادی تسلیمی آغاز کرد. ساخت نمونه های اولیه و انجام آزمایشات براساس استانداردهای بین المللی، راه اندازی خط تولید، نگارش اولین راهنمای فارسی زبان طراحی و مدلسازی ساختمان ها با مهاربندهای کمانش تاب، فعالیت های ترویجی و آموزشی، دریافت تأییدیه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و طراحی و تولید BRB برای بیش از ۲۰۰ پروژه ساختمانی در کشور و منطقه، خلاصه ای از بیش از یک دهه فعالیت تخصصی بنیانگذاران ویرا بریس در زمینه مهاربندهای کمانش تاب بوده است.
آزمایشات اولیه بر مهاربندهای کمانش تاب (BRB)
در دنباله فعالیت های پژوهشی در دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران، بنیانگذاران ویرا بریس کار طراحی و ساخت نمونه های اولیه را آغاز کردند. با در نظر داشتن تجربه جهانی به ویژه فعالیت های پژوهشی و صنعتی صورت گرفته در کشور نیوزیلند و الزامات استاندارد AISC341، حرکت از ساخت آزمایشگاهی میراگر BRB تا صنعتی سازی تولید، در دستور کار ویرا بریس قرار گرفت. در فاز اول آزمایشات نمونه اولیه به صورت محوری (Uni-Axial) به انجام رسید.
رسیدن به رفتاری پایدار و پیش بینی پذیر برای نمونه هایی با ابعاد و ظرفیت های متفاوت، هدف اصلی در این آزمایشات بود. انواع اتصالات جوشی شامل WILD CAT و Welded End Slot، اتصال پیچی و اتصال پینی در این مرحله آزمایش شد.
در این مرحله ۱۵ آزمایش مختلف مطابق استاندارد AISC341-۱۶ تحت نظر کارشناسان و اساتید دانشکده فنی دانشگاه تهران به انجام رسید. از انواع آزمایشات در ستاپ یونیورسال تا آزمایشات درون قابی برای ظرفیت ها، طول ها و اتصالات متفاوت.
راه اندازی خط تولید مهاربندهای کمانش تاب (BRB)
پس از انجام موفقیت آمیز سه مرحله از آزمایشات نمونه اولیه بروی مهاربندهای کمانش تاب در سال های ۱۳۹۲ تا ۱۳۹۵، بنیانگذاران ویرا بریس به راه اندازی خط تولیدی مختص به ساخت میراگرهای فولادی تسلیمی اقدام کردند. این مجموعه با در حال حاضر با دو سالن تولید با ظرفیتی بالغ بر تولید ۲۰۰ مهاربند کمانش تاب در ماه فعال است.
تدوین اولین راهنمای طراحی سازه های مجهز به مهاربند کمانش تاب (BRB)
تیم تحقیق و توسعه شرکت پویا تدبیر ویرا از ابتدای فعالیت خود، تسهیل در روند طراحی مهاربندهای کمانش تاب و ساختمان های مجهز به آن را در دستورکار قرار داد. نتیجه تدوین کاملترین و کاربردیترین راهنمای طراحی مهاربندهای کمانش تاب به زبان فارسی شد. این راهنما در سال ۱۳۹۶ برای استفاده عموم بر روی وب سایت این شرکت قرار داده شد. همچنین نمونههایی از مقاطع آماده BRB برای نرمافزارهای ETABS و همچنین فایلهای محاسباتی صفحه گسترده (EXCEL) در وبسایت شرکت قابل دسترسی است.
هدف از تهیه این راهنما، ارائه گام های مورد نیاز جهت طراحی سازه مجهز به مهاربند کمانش تاب به طراحان و مهندسین مشاور محترم کشور می باشد تا پس از طراحی سازه و طراحی اولیه BRB، بتوانند جزئیات لازم جهت ساخت مهاربندها را در اختیار شرکت پویا تدبیر ویرا قرار دهند. همچنین مبانی ارائه شده در این راهنما تنها به حیطه تولیدات این مجموعه و ضوابط ارائه شده در استانداردها و آیین نامه های رایج در کشور از جمله مبحث دهم مقررات ملی ساختمان و استاندارد ۲۸۰۰) منوط شده است.
اصولاً طراحی مهاربند کمانش تاب (BRB) می بایست به صورت پیوسته و یکپارچه با طراحی سازه صورت پذیرد. نگاه ویرا بریس به BRB به عنوان یک راه حل مهندسی است که می بایست به صورت بهینه و در جای لازم به کار رود. از این رو است که توسعه توان مهندسی جهت طراحی سازه های دارای مهاربند کمانش تاب از نظر این مجموعه حائز اهمیت می باشد.
دریافت تأییدیه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی برای BRB
ویرا بریس در سال ۱۳۹۷ موفق به دریافت تأییدیه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی برای تولیدات BRB خود شد.
