قاب خمشی فولادی

در قاب ­های خمشی به علت درجه نامعینی بالای سازه، در اثر حذف ستون با توجه به تشکیل مسیرهای بیش­تری نسبت به قاب ­های مهاربندی انتظار می‌رود که رفتار سازه در برابر خرابی پیش رونده مناسب‌تر باشد. هم­چنین در این سیستم به دلیل طراحی ستون ­ها و تیرها برای بارهای جانبی و کنترل‌های تغییر شکل جانبی، مقاطع ستون نسبت به سیستم مهاربندی ، قوی‌تر و دارای ظرفیت باربری بیش­تری می‌باشد.

همان طور که در شکل نشان داده شده است در قاب­ های خمشی پس از حذف ستون ابتدا تیر با رفتار خمشی در برابر بار وارده مقاومت می‌کند و بعد از تشکیل مفصل پلاستیک و افزایش تغییر شکل ها رفتار کششی در تیرها توسعه می ­یابد. با فعال شدن سختی محوری تیرها، لنگر خمشی در محل اتصال کاهش و با تبدیل آن به نیروی محوری کششی رفتار جدیدی در محل اتصال رخ می‌دهد. برای گسترش این عملکرد دو عامل مهم مورد نیاز می‌باشد. یکی شکل پذیری و تحمل تغییر شکل­ های بزرگ در اعضا و دیگری ظرفیت کششی بالای اتصال تیر به ستون می‌باشد.

قاب فولادی مهاربندی

با توجه به بررسی­ های صورت گرفته بر روی قاب خمشی و مفصلی، در قاب مفصلی عملکرد سازه عمدتاً به صورت کابلی است. بنابراین در این سازه‌ها ایجاد بستر مناسب برای انتقال نیرو از طریق ایجاد پیوستگی کافی در محل اتصال و جزئیات بندی مناسب اتصال برای باربری محوری تیر الزامی است.

بررسی رفتار سازه بعد از حذف ستون و ممانعت از گسیختگی تدریجی آن در سازه­ هایی با اتصالات ساده (مفصلی) را می‌توان با استفاده از رفتار تیر سه مفصل تیموشنکو توضیح داد. رفتار تیر سه مفصل که تحت بار قائم در وسط دهانه قرار گرفته است در سال ۱۹۹۵ توسط تیموشنکو بیان شده است. در اینجا سختی سیستم در برابر جابه‌جایی قایم در برابر بار وارده فقط توسط نیروی کابلی ایجاد شده در تیر کناری تحمل می‌شود، رابطه بین P و جابه‌جایی از تعادل نیروها و سازگاری تغییر مکانی حاصل شده است.