کاربرد دیوار برشی فولادی در ساختمان های بلند با سیستم سازه ای مهار بازویی

با افزایش ارتفاع ساختمان، موضوع سختی سیستم سازه ای بیش ازپیش مورد اهمیت قرار می گیرد و کنترل تغییر مکان های جانبی طبقات مشکل خواهد شد. استفاده از مهارهای بازویی در تراز های مختلف ارتفاعی ساختمان های بلند، با افزایش عمق خمشی ساختمان به واسطه انتقال مقداری از نیروهای واژگونی به ستون های پیرامونی، به عنوان راهکاری موثر در کنترل تغییر مکان های جانبی شناخته شده است. هدف اصلی این مطالعه، استفاده از مهارهای بازویی در جهت بهبود رفتار لرزه ای سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی برای کاربرد در ساختمان های بلند می باشد. در راستای نیل به این هدف، سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی به عنوان سیستم سازه ای جایگزین در یک ساختمان 40 طبقه، که قبلاً در سازمان تحقیقاتی peer در مطالعات تکمیلی پروژه tbi با سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر و مهارهای بازویی مورد مطالعه قرار گرفته بود، در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب رفتار لرزه ای دو سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر و دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی در ساختمان مورد مطالعه، بررسی و مقایسه شده است. مهارهای بازویی در سیستم های سازه ای فوق با همان شکل مفروض در پروژه tbi، در ترازهای 20، 30 و 40 قرار گرفته اند. رفتار لرزه ای ساختمان های مذکور بر اساس عملکرد آن ها در زلزله، بر اساس معیارهای پذیرش پیشنهادی راهنمای tbi و با استفاده از تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی بر روی مدل های غیرخطی سیستم های سازه ای فوق، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تحلیل های دینامیکی توسط هفت شتاب نگاشت که به نمایندگی از زلزله های حوزه دور و نزدیک، )به لحاظ شرایط موجود در محل ساختگاه(، از رکوردهای پیشنهادی دستورالعمل fema-p695 انتخاب شده اند، انجام شده است. با توجه به نتایج حاصل، سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی به همراه مهارهای بازویی در کنترل تغییر مکان های جانبی به خوبی عمل کرده و در کاهش تغییر مکان های جانبی باقی مانده در طبقات موثر واقع شده است. استفاده از ورق های فولادی نازک در سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی در مقایسه با مهاربندهای کمانش ناپذیر، باعث افزایش قابل توجهی در شتاب مطلق طبقات نشده است. بااین وجود تقاضای لرزه ای در ستون های سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی نسبت به ستون های متناظر در سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر، بیشتر است. بدین ترتیب برای دستیابی به رفتار لرزه ای قابل قبول در سیستم سازه ای مهاربند های کمانش ناپذیر، به کارگیری المان های مهاربند کمانش ناپذیر در مقاومت های بسیار بالا و متعاقباً ابعاد بسیار بزرگ، ضروری است. این در حالی است که عملکرد لرزه ای قابل قبول در سیستم سازه ای دیوار برشی فولادی با استفاده از ورق های فولادی با ضخامت های معمول، قابل دستیابی است و به نظر می رسد که جایگزین مناسبی برای سیستم سازه ای مهاربندهای کمانش ناپذیر باشد.