ارزیابی تحلیلی استفاده ازدیواربرشی فولادی جدارنازک درسازه های فولادی برای مقاوم سازی آنها

لرزهخیزی کشور ایران و اهمیت طراحی مقاوم سازهها در برابر نیروهای جانبی از اموری حیاتی برای آینده و توسعه ایرانی پایداراست. درسالهای اخیر با توجه به توسعه شهرها وترقی ساخت وساز در هر گوشه از کشور، لزوم توجه به مسأله زلزله و در ساختمانهایبلند مرتبه اهمیت دادن به نیروی باد را برای طراحان به مسئله ای جدی مبدل کرده است. به منظور مهار نیروهای جانبی از انواع مختلف سامانه های باربر جانبی استفاده می شودکه هر یک دارای ویژگیهایی است. از جمله این سامانه ها می توان به دیوار برشی فولادی اشاره نمود. دیوار برشی فولادی ازدهه 1۱۰۷ میلادی درساختمانهای مهمی درکشورهای ژاپن وآمریکا مورد استفادهقرار گرفته که دو مورد از این ساختمان ها تحت زلزله های شدید قرار گرفته و خسارت سازهای بسیار کمی را متحمل شدهاند. تکنولوژی طراحی و ساخت دیوار برشی فولادی طی سالهای اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است وضوابط طرح واجرای آن در آییننامههای مختلف مانند فولاد کانادا و آییننامه لرزهای AISC داده شده است. سیستم دیوار برشی فولادی شامل پانلهایصفحهای فولادی و دو ستون مرزی و تیرهای افقی کف می باشد. رفتار این سیستم شباهت زیادی به یک تیر ورق طره ای دارد. ستونها مانند بال تیرورق، پانلهای دیوار مانند جان تیرورق و تیرهای کف مانند سخت کننده های عرضی جان تیرورق عمل می کنند.با طراحی مناسب این سیستم، شکل پذیری و اتلاف انرژی بالایی بدست می آید. همچنین سختی قابل ملاحظه آن منجربه کنترل تغییرشکل طبقات و درنتیجه پایداری سازه از یکسو و رفتار مناسب اجزای غیرسازه ای ازسوی دیگر می شود. مکانیزم مناسب برای خمیری شدن سیستم دیوار برشی، جاری شدن جان آن است. در کاربردهای اولیه ، دیوارهای برشی فولادی بیشتر به صورت تقویت شده بود، اما امروزه برای محققین ، عملکرد مناسب دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده نیز مشخص شدهاست. در مقاله حاضر به بررسی رفتار سه نوع سیستم مهاربندی جانبی قابهای ترکیبی دو بعدی در حالت استفاده از سیستم دیوار برشی جدار نازک ، سیستم مدل نواری با تعداد و زوایای بهینه نوار و مهاربندی توسط مدل نواری با تعداد و زوایای غیر بهینه نوارهای معادل دیوار برشی خواهیم پرداخت. این رفتارها شامل ماکزیمم جابجایی پس از ورود به ناحیه پلاستیک، جایجایی در ترازمقاومت اولین تسلیم سازه، ماکزیمم برش پایه تحمل شده توسط سازه، ضریب شکل پذیری، ضریب اضافه مقاومت در نقطه نهایی نسبت به اولین تسلیم و شیب ناحیه الاستیک خواهد بود.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی فولادی با ورق نازک ، مدل نواری دیوار برشی فولادی ، ضریب شکل پذیری ، ضریب اضافه مقاومت