بررسی رفتار خرابی دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده تحت اثر بارهای قائم و جانبی در سازه­های بلند

دیوارهای برشی فولادی سیستم باربر جدیدی می باشند که بدلیل سختی مناسب برای کنترل تغییر شکل سازه و مکانیزم شکست شکل پذیری و اتلاف انرژی بالا مورد توجه طراحان قرار گرفته است. این دیوارها به صورت تقویت شده و بدون تقویت اجراء می شوند. نوع تقویت نشده ی آن بدلیل جزئیات اجرایی ساده تر و هزینه ی کمتر، گزینه ی مناسب تری برای طراحان می باشد. در روشهای طراحی موجود، طراحی بر اساس برش خالص صورت گرفته و اثر خمش ناچیز فرض می گردد. در مطالعه حاضر برای بررسی اثر توام خمش و برش، 6 ساختمان با پلان یکسان و تعداد طبقات4، 10، 15، 20، 25 و 30 در نرم افزار ETABS مدلسازی گردید و مراحل بارگذاری، تحلیل و طراحی آن طبق آیین نامه های موجود انجام شد. با توجه به نیروهای بدست آمده از تحلیل مدلهای فوق و طبق یکی از تئوری های طراحی معتبر، که بر اساس برش خالص می باشد، دیوارها طراحی گردیدند. برای هر دیوار 2 مدل عناصر محدود یکی با اتصال مفصلی و دیگری با اتصال گیردار ورق به قاب محیطی در نرم افزار ANSYS ساخته شده و طی آنالیزهای غیرخطی هندسی و مصالح و بارگذاری افزایشی، رفتار خرابی آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در سیتم قاب فولادی ممان گیر ویژه و دیوارهای برشی فولادی با افزایش تعداد طبقات،اثر خمش نیز افزایش یافته و تراز برش پایه خرابی کاهش می یابد، همچنین مکانیزم خرابی نیز با افزایش اثر خمش به سمت خرابی ترد میل می کند، با توجه به این نکات در دیوارهای برشی فولادی بکار رفته در ساختمانهای بلند که تحت اثر توام خمش و برش می باشند، جهت یکسان کردن تراز برش پایه خرابی و مقدار پیش بینی شده در طراحی و نیز تبدیل مکانیزم خرابی ترد به مکانیزم خرابی نرم که در آن خرابی از ورق ها آغاز شده و در نهایت به ستون ها ختم می گردد، راهکارهایی ارائه گردید. تحلیل های انجام شده بر روی نمونه ها با اعمال شرایط جدید، موثر بودن این راهکارها را تایید می کنند.

کلیدواژه ها:

دیوارهای برشی فولادی ، تحلیل غیر خطی ، عناصر محدود ، کمانش الاستیک ، میدان کشش قطری ، ساختمانهای بلند