بررسی تاثیر استفاده از بازشوهای نواری در عملکرد سازه و المان های مرزی دیوارهای برشی فولادی

دیوارهای برشی فولادی با طراحی مطلوب به عنوان یک سیستم باربر جانبی کارآمد در سازه ها تلقی می شوند و یکی از مسائل مهم در این سیستم، ضرورت وجود بازشوها بوده که متاثر از دلایل اجرایی، محدودیت های معماری و الزامات سازه ای است. در این پژوهش، با ایجاد بازشو به صورت نوارهایی در کناره های دیوار برشی فولادی و جدا کردن بخشی از اتصال آن به ستون ها و تیرها، میزان اثرگذاری آن در تغییرات تنش های اعمالی به ستون های کنار دیوار و نیز اثر آن بر عملکرد لرزه ای سازه بررسی می شود. همچنین، برای بررسی تاثیر ایجاد بازشوهای نواری، بازشوهای مستطیلی با نسبت ابعادی متفاوت در چارچوب ۲۵ مدل مختلف و با شرایط اتصال گیرداری و مفصلی درنظر گرفته شده و سپس نسبت های مقاومت خمشی، نیروهای محوری و برشی و تغییرمکان نسبی جانبی سازه ها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج مدلسازی ها نشان می دهد بازشوهای افقی تاثیر مخرب تری بر روی ستون ها و بازشوهای قائم اثر مخرب تری بر روی تیرها خواهند داشت. با تضعیف سیستم باربر جانبی با تعبیه بازشوهای نواری، تغییرات در تنش حاصل از نیروی محوری، لنگر و اندرکنش این دو در ستون ها، نتایج متفاوتی به همراه دارد، به طوری که در سازه با سیستم دوگانه، تضعیف دیوار برشی منجر به اضافه شدن نیروی بیشتری به قاب خمشی و به تبع آن، افزایش تنش های مذکور در ستون ها می شود و در اتصال مفصلی، به طورکلی تفاوت تنش های ستون محسوس نمی باشد. برای بازشوهای قائم، نسبت جابه جایی جانبی نسبی دیوارهای با بازشو به دیوار بدون بازشو در حالت اتصال گیرداری و مفصلی به ترتیب در بازه ۰۲/۱ تا ۷۱/۱ و ۰۵/۱ تا ۰۹/۳ بوده و برای بازشوهای افقی مقادیر فوق به ترتیب ۲۲/۱ تا ۳۶/۶ و ۱۵/۱ تا ۹۸/۹ می باشد و بیشینه مقادیر مربوط به بازشوهای سرتاسری است. همچنین، استفاده از بازشو با مساحت کمتر از ۲۵/۰ مترمربع منجر به کاهش محسوس عملکرد لرزه ای سازه نخواهد شد.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی فولادی ، بازشوهای نواری ، مدلسازی عددی ، ظرفیت باربری جانبی ، المان های مرزی