ارزیابی تاثیر دیوار برشی فولادی و مهاربند ضربدری بر دوره تناوب سازه

دیوار برشی فولادی یا به اختصار SPSW برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمانها، بویژه درساختمانهای بلند در سه دهه اخیر مطرح و مورد استفاده قرار گرفته است. این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش میباشد در احداث ساختمانهای جدید و همچنین بهسازی ساختمانهای موجود بهخصوص در کشورهای زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن بکارگرفته شده است. استفاده از آنها در مقایسه با قابهای خمشی تا حدود 50 درصد صرفه جویی در مصرف فولاد در سازه ساختمانها به همراه داشته است. دیوارهای برشی فولادی از نظر اجرایی، سیستمی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد. در این مقاله، یکی از پر کاربردترین مهاربندهای سازه ای (X (با دیوار برشی فولادی هم وزن آن جایگزین شده و تاثیر این تغییر در پریود طبیعی ارتعاش و آنالیز طیفی سازه مورد بررسی قرار گیرد. به همین منظور سازه های 1 تا 5طبقه بصورت 3 دهانه در نظر گرفته شده و با استفاده از مهاربندی X به عنوان سیستم باربر جانبی طراحی شدند. سپس در حالت 3 بعدی مهاربندی مذکور با دیوار برشی فولادی هم وزن آن جایگزین شد و آنالیز مودال انجام شد که در نتیجه آن پریود طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی سازه ها استخراج شده اند. سپس با در نظر گرفتن زلزله طبس، طیف با میرایی 5 %استخراج شد و آنالیز طیفی سازه ها انجام گردید. مشاهده شد که در تمام حالتهای مورد بررسی، پریود طبیعی ارتعاش قاب با دیوار برشی فولادی کمتر از قاب با مهاربندی X است که نشان دهنده سختی بالاتر دیوار برشی فولادی در مقایسه با مهاربندی X هم وزن آن است. بعلاوه با افزایش تعداد طبقات سازه، تفاوت بین پریود طبیعی ارتعاش سازه با مهاربندی X و دیوار برشی فولادی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی فولادی ، مهاربند ضربدری ، تحلیل طیفی ، پریود طبیعی ، Ansys