بررسی اثر محل قرارگیری دیوارهای برشی فولادی در پلان بر شکل پذیری سازه

همانگونه که می دانیم سازه ها برای تحمل نیروی جانبی نیازمند سیستم های مقاوم جانبی بخصوصی می باشد. دیوارهای برشی فولادی (spsw) برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله وباددرساختمانهای بلند درسالهای اخیر مورد توجه قرارگرفته است. دیوارهای برشی فولادی با داشتن مقاومت وسختی کافی ودرعین حال شکل پذیری زیاد موجب پدیدآمدن یک سیستم مقاوم جانبی بسیارکارآمد واقتصادی شده است.وظیفه اصلی دیواربرشی فولادی،مقاومت دربرابربرش افقی طبقه ولنگرواژگونی ناشی از بارهای جانبی است . رفتار این سیستم درمحیط پلاستیک ومیزان جذب انرژی آن، نسبت به سیستم های مهاربندی بهتراست. دریک نگاه کلی دیوارهای برشی فولادی ازسه جز اصلی تشکیل میشوند: 1- ورقه فولادی، 2- دوستون مرزی که به صورت عمودی دراطراف ورق فولادی قرار می گیرند، 3- دوتیر افقی ، که مرزهای بالا وپایین ورق فولادی را تشکیل میدهد . دیوار برشی فولادی ، همراه ستونهای مرزی اطراف خود عملکردی مشابه یک تیر ورق دارد که درآن تیرها به عنوان سخت کننده ، ستونها به عنوان بال وورق فولادی به عنوان جان تیرورق عمل می کند. در این تحقیق دو ساختمان3 بعدی 8 و 13 طبقه با پلان یکسان مدل شده است سیستم باربر جانبی در جهت y قاب خمشی متوسط و در جهت x سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی + دیوار برشی فولادی می باشد،جهت y دارای 5 دهانه بوده که محل قرارگیری دیوارها به دوصورت متقارن و نامتقارن انجام شده است، که در حالات متقارن دیوار ها در محورهای (3-4) و(2-5) و(1-6) و حالات نامتقارن دیوارها در محورهای (1-3) و(1-4) و (1-5) می باشد. هدف از این تحقیق بدست آوردن حالت بهینه جهت جاگذاری دیوار برشی در پلان می باشد. یکی از روشهای طراحی و تحلیل دیوار برشی روش نواری می باشد که در آیین نامه کانادا مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش یک سری دستک معادل به عنوان عضو کششی عمل می کنند و براساس توصیه محققان یک عضو مورب دیگر برخلاف اعضای کششی جهت تحمل نیروی فشاری لحاظ می گردد (این عضو در آیین نامه کانادا قید نشده است) در این تحقیق نیز برای مدلسازی دیوار برشی از این روش استفاده شده است. بعد از مدل سازی این ساختمان در نرم افزار sap 2000 رفتار ساختمان در مدلهای مذکور باهم مقایسه شده است تا بهینه ترین حالت بدست آید و در نهایت نیز سیستم بهینه با سیستم بادبندی مقایسه شده که نتایج حاکی از بالا بودن ظرفیت استهلاک انرژی ساختمان با دیوار برشی فولادی نسبت به سیستم مهاربند هم محور می باشد. نکته جالب بررسی شده در این تحقیق حذف عضو فشاری (طبق آیین نامه کانادا) و مقایسه فرض در نظر گرفته شده در این تحقیق با روش پیشنهادی آیین نامه کانادا می باشد.این مقایسه نشان میدهد که استفاده از المان فشاری در کنار اعضای کششی باعث افزایش شکل پذیری وقابلیت استهلاک انرژی درسازه شده ورفتارسازه رادرمحدوده غیرخطی بهبود می بخشد. هدف این تحقیق ، انجام آنالیز بر روی مدلهای مختلف جایگذاری دیوار برشی فولادی درپلان ونهایتا مقایسه وبررسی خروجی های ناشی از آنالیز سازه به جهت رسیدن به بهترین محل استقرار این سیستم برای تامین شکل پذیری سازه می باشد.