جهت تامین صلبیت فضایی قاب‌ها و پایداری اعضا آنها ( در یک سالن صنعتی یا اجرای سوله )، از مهارهایی که بین قاب‌ها نصب می‌شوند استفاده می‌گردد. مهارهای افقی در صفحه یال‌های فوقانی و تحتانی خرپاهای سقف و مهاربندی قائم بین خرپاها و ستون‌ها، نسبت به سایر موارد مهاربندی دارای اهمیت بیشتری است.

هدف اصلی استفاده از مهاربندی عبارت است از:

• جلوگیری از تغییر شکل‌های سازه در زمان بهره‌برداری و مراحل نصب سوله
• تامین پایداری اعضای فشاری
• توزیع تمام بارهای افقی و مقاومت در مقابل آنها به عنوان مثال، نیروی باد و نیروهای افقی حاصل از ترمز کردن جرثقیل.

شکل ۱ – مهاربندی یال فوقانی خرپا در یک سقف با لاپه یا پرلین سوله

مهاربندی در صفحه افقی در اجرای سوله

مهاربندی در تراز یال فوقانی خرپاهای سقف، پایداری را در جهت عمود بر صفحه خرپا تامین می‌نماید. در سقف‌های بدون لاپه و زمانیکه دال‌های پیش ساخته بزرگ به یال‌های فوقانی خرپاها متصل شده‌اند، صلبیت چنان بالاست که به نظر می‌‌آید نیاز به نصب هیچ گونه مهاربندی نیست. به هر حال، با در نظر گرفتن نیاز به تامین صلبیت کافی اعضا در مدت زمان قبل از نصب دال‌ها، لازم است، که در تراز یال فوقانی خرپاها در طرفین درزهای انبساطی؛ مهاربندی‌هایی تعبیه کنیم.

ضریب لاغری بال فوقانی بین نقاط مهار شده در مدت نصب دالها نباید از ۲۰۰ تجاوز نماید. برای اتصال مهارها و بال فوقانی خرپاهای سقف معمولا از پیچ استفاده می‌گردد.

شکل ۲ – اتصال مهارها به یال فوقانی درز انبساط

در تراز یال‌های پایین خرپاها در امتداد طول و عرض سالن مهارهایی تعبیه می‌شود، در مهاربندی که در امتداد عرض سالن و در دو انتهای آن به صورت خرپای باد جهت انتقال بار باد وارد بر دیوارهای دو انتهای سالن به کار می‌رود، پال‌های تحتانی خرپا مجاور به صورت یال‌های خرپاهای باد عمل می‌کنند. به منظور افزایش صلبیت سقف در طرفین درزهای انبساطی هم، مهاربندهایی در جهت عرض تعبیه می‌شوند.

در صورتی که فاصله درزهای انبساطی زیاد باشد و برای اینکه فاصله مهاربندی‌های عرضی از ۵۰ تا ۶۰ متر تجاوز نکند، در میان آنها نیز اقدام به نصب مهار می‌کنند. ای مهارها ضروری است، چون مهارها اغلب به وسیله پیچ‌هایی که اجازه تغییر مکان‌های قابل ملاحظه را می‌دهند، به خرپاها متصل شده‌اند. بناباین آثار آنها در فواصل زاید از بین خواهد رفت. مهاربندی‌ افقی طولی در تراز یال تحتانی خرپاهای سقف اصولا برای سهیم کردن دهانه‌های مجاور در مقاومت در مقابل بارهای موضعی نظیر جرثقیل به کار می‌روند.

این موضوع در همه حال و بدون توجه به نوع قاب‌بندی ساختمان (مثلا قاب‌های صلب تیر ورقی و خرپایی و قابهای مهار شده)، صادق است، مهاربندی سقف به نیروهای جانبی جرثقیل اجازه می‌دهد که به قاب‌های کناری نیز برسد. این انتقال بار جانبی باعث کاهش لنگرهای ستون قاب بارگذاری شده خواهد شد. به هر حال باید توجه کرد که در سازه‌های با قاب صلب، لنگرهای قاب نمی‌تواند بیش از لنگرهای حاصل از باد کاهش داده شود.

شکل ۳ – مهاربندهای یال تحتانی خرپا و بین ستون‌ها سوله

در شکل‌های ۴ و ۵، زیر مفاهیم استفاده از مهاربندی سقف برای انتقال بار جانبی جرثقیل در ستون‌ها نشان داده شده است. بر اثر بار باد، تمام قاب‌ها و ستون‌ها یکنواخت جابجا می‌شوند (شکل ۴). در ساختمان جرثقیل دار بدون مهاربند سقف، بارهای جانبی جرثقیل به یک ستون منتقل شده و تغییر مکان ستون منفرد در قاب بارگذاری شده اتفاق می‌افتد (شکل ۴). اضافه کردن مهاربندی سقف باعث تقسیم بار بین قاب‌هامی‌شود. به این نحو که ستون‌های مجاور قاب بارگذاری شده وادار به حرکت جانبی شده و بارها بین انها تقسیم خواهد شد (شکل ۴).

از تحلیل این مسئله به وسیله کامپیوتر دیده شده است که می‌اون فرض کرد دو قاب مجاور قاب بارگذاری شده به همان اندازه حرکت می‌کنند. چون سختی مهاربندی سقف در انتقال بر به قاب‌های مجاور بسیار مهم است، بهتر است که برای اعضای مهاربندی به جای میلگرد از نبشی یا مقطع T استفاده شود.

شکل ۴ – مهاربندی سقف سوله

انواع مهاربندی‌هایی در ساختمان‌های سوله صنعتی استفاده می‌شود، می‌توان به صورتی که در شکل‌های ۵ دیده می‌شود تقسیم‌بندی کرد.

شکل ۵ – انواع سیستم‌های مهاربند جانبی سوله

N: قطعات قطری کششی و فشاری هستند. این قطعات را باید برای کمانش طراحی نمود.

K: مثل N است، لیکن طول کمانش آنها کمتر است، پس تعداد گره‌ها بیشتر است.

در این صورت نیروهای افقی را قاب دو طبقه که خودش خمشی است منتقل می‌نماید. ولی غالبا مهاربندی به صورت ضربدری یا K لازم به صورت جانبی نیز لازم است تا پایداری حفظ شود.

در این سیستم؛ انتقال نیرو به صورت برش دیوار برشی و یا دیوار باربر صورت می‌گیرد لیکن به این نوع مهاربندی به دلیل اینکه ممکن است در آینده توسط بهره بردار برداشته شود و در ساختمان‌هایی با جرثقیل به دلیل ارتعاش ساختمان نمی‌توان زیاد اعتماد داشت، کاملا پیشنهاد نمی‌گردد.

در این نوع مهاربندی نیز قطعات مهاربندی تحت کشش یا فشار می‌باشند.

وقتی که برای مهاربندی از شبکه ضربدری استفاده می‌کنیم، فرض می‌شود که بارهای وارده در هر طرف فقط به وسیله اعضای مورب کششی تحمل می‌شوند، در حالیکه اعضای فشاری باری را تحمل نمی‌کنند. چنین فرضی وقتی صحیح است که ضریب لاغری اعضای قطری بزرگتر از ۲۰۰ باشد، به این دلیل قطعات مهاربندی ضربدری را قاعدتا به صورت تک نبشی طراحی می‌نمایند. در موقع کنترل ضریب لاغری قطعات کششی قطری مهاربندی‌های ضربدری، که از یک تک نبشی ساخته شده‌اند، شعاع ژیراسیون نبشی براساس محور موازی ساق آن گرفته می‌شود. با شبکه‌بندی مثلثی، خرپاهای مهاربندی ممکن است در تمام قطری‌ها تنش‌های فشاری ظاهر شوند، بنابراین حداکثر ضریب لاغری آنها ۲۰۰ می‌باشد که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

برای دهانه‌های بلندتر از۲۴ متر به دلیل بالا بودن ضریب لاغری جانبی یال تحتانی خرپاها، اغلب لازم است که در میانه دهانه‌ها نیز اقدام به نصب مهارهای اضافی نماییم. این عمل، لرزش خرپا را در حین کار جرثقیل از بین می‌برد.

مهاربندی‌های قائم در اجرای سوله

مهاربندی قائم بین خرپاها را معمولا در محل تکیه‌گاه‌های خرپاها (بین ستون‌ها) و میانه دهانه (یا زیر اعضای عمودی نور گیرها) نصب می‌کنند. نصب آنها در تمام طول کارگاه در محل‌هایی که مهارهای افقی جانبی در یال تحتانی خرپا نصب شده‌اند انجام می‌شود.

شکل ۶ – مهاربندی قائم سوله

هدف اصلی از نصب مهارهای قائم تامین پایداری یک عضو فضایی، شامل دو خرپای سقف و مهارهای عرضی در تراز یال‌های فوقانی و تحتانی خرپاها می‌باشد. مهارهای قائم به شکل ضربدری با تک نبشیطراحی می‌شود، که همیشه با یک عضوافقی ساده، یا به شکل خرپای کوچک با یک شبکه مثلثی، همراه است. برای اتصال مهارهای قائم به خرپاهای سقف معمولا از پیچ‌ استفاده می‌شود. به دلیل کم بودن تنش قطعات کششی، مقدار کمی خروج از مرکز که در طراحی این‌گونه اعضا وجود دارد، توسط آنها تحمل می‌گردد.

مهارهای قائم را برای تامین پایداری ساختمان‌‌ها، در جهت طولی و مقاومت در برای نیروهای ترمز طولی و فشار باد در انتهای ساختمان، بین‌ ستون‌ها در سول کارگاه نصب می‌کنند. در جهت عرضی، قاب‌ها در شالوده گیردار بوده و سیستم غیر قابل تغییرشکلی را به وجود می‌آورند، اما در جهت طولی، تعدادی قالب وجود دارد که در محل اتصال شاه تیرهای جرثقیل مفصلی بوده و سیستم‌ ناپایداری تشکیل می‌دهند که در غیاب مهاربندی قائم ممکن است منهدم شود (تکیه‌گاه‌های ستون‌ها در جهت طولی به عنوان تکیه‌گاه مفصلی در نظر گرفته شده‌اند). بدین دلیل، قطعات مهاربندی بین ستونها (زیر شاه‌ تیر جرثقیل‌ها)، که برای پایداری سازه بسیار مهم است باید با صلبیت کافی و برای جلوگیری از ارتعاش طراحی شوند، این کار را می‌توان با محدود کردن ضریب لاغری این قطعات انجام داد.

برای قطعات کششی بین ستون‌ها، ضریب لاغری نباید از ۳۰۰ تجاوز کند. برای اعضای فشاری، این مقدار نباید از ۲۰۰ بیشت شود، قطعات مهاربندی‌های ضربدری بین‌ستون‌ها را معمولا از نبشی می‌سازند. مهاربندی‌های سنگین مخصوص، از یک جفت ناودانی که به وسیله چپ و راست یا قید بهم متصل شده‌اند، ساخته می‌شوند.