عملکرد دیوارهای سبک ساخته شده از پانلهای ساختار گچی خشک در مقابل اثرات زلزله (تحلیل استاتیکی معادل)

یکی از مواردی که در ساختمان سازی برای کاهش خسارتهای مادی و جانی مؤثر می باشد، سبک سازی است. در این مقاله دیوار های پانل گچی خشک به ضخامت 5/9 – 12 میلیمتر که بر روی زیر سازی چوبی و یا پرو فیل های گالوانیزه فلزی نصب شده اند، به عنوان دیوار های غیر باربر سبک معرفی و اثرات زلزله بر روی آن و اندر کنش بین دیوار و سازه ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. دیوارهای غیر سازه ای ممکن است دورة تناوب طبیعی سازه را کوتاه نمایند که در این صورت اثر زلزله ورودی به سیستم تغییر خواهد کرد و پاسخ زلزله شدید تر می گردد. این دیوارها توزیع برش طبقه در ستون ها را تغییر داده در این حالت به بعضی ستونها نیروی بیشتر از نیروی طراحی اولیه وارد می گردد. قرار گرفتن غیر متقارن دیوار های غیر سازه ای باعث پیچش زیاد سیستم می شود و موجب تغییر توزیع تنش در اجزای سازه ای می گردد. اگر دیوار های غیر سازه ای در ارتفاع توزیع غیر یکنواختی داشته باشند، باعث تمرکز نیرو های موضعی می شود. این عمل با اعمال برش یا ضربه های متوالی باعث ناپایداری سازه می شود. اگر دیوار های جداکننده از مصالح انعطاف پذیر انتخاب شوند، اثرات ذکر شده در طراحی قابل صرف نظر کردن می باشند. در عمل دیوارهای جدا کننده از مصالح سخت مانند بلوکهای بتنی و آجری می باشند که اثرات ذکر شدة فوق در آنها قابل ملاحظه است. در صورتیکه دیوار ساختار پانل های گچی خشک، به علت نحوة اتصال رانر ها به کف و سقف و پیچ شدن پانل ها بر روی پروفیلهای فلزی بسیار انعطاف پذیر میباشند و اثرات فوق الاشاره بکلی از بین رفته و سازه می تواند مقاومت خوبی در اثر بارهای زلزله داشته باشد. یکی دیگر از مزایای این سیستم، سبکی ساختار بکار رفته می باشد. این نوع مصالح در مقایسه با مصا لح سنتی حدود ده برابر وزن کمتری دارند و باعث کاهش بار مرده ساختمان به میزان قابل توجهی می شود. برای انجام مطالعة موردی در این مقاله از نرم افزار SAP2000 برای مدل و تحلیل این نوع دیوارها استفاده شده است. نتایج بدست آمده از تحلیل کامپیوتری بر روی دو نوع دیوار با ارتفاع 5/2 و طول 3 و 12 متر در اثر نیرو ی زلزله و تحلیل استاتیکی معادل نشان میدهد که حداقل تغییرمکان 01/0 میلیمتر و حداکثر تغییرمکان 16/0 میلیمتر می باشند. همچنین حداقل لنگر 7/2 کیلو گرم در متر و حداکثر لنگر 2/8 کیلو گرم در متر با توجه به شرایط تکیه گاهی می باشند. با توجه به مقایسة این مقادیر با تغییر مکان ماکزیمم جزء ساختمانی طبق آئین نامه 2800 ایران، برای دیواری به ارتفاع 5/2 متر تغییر مکان مجاز 5/12 میلیمتر می باشد. این مقدار حدود 80 تا 1250 برابر حداکثر تغییر مکان ماکزیمم دیوار های مورد نظر تحت بار استاتیکی زلزله می باشد. از سوی دیگر مشخص می شود که ظرفیت لنگر خمشی سازة قائم دیوار در حدود 10 درصد ظرفیت خمشی دیوار ها تحت اثر نیرو های زلزله است. این مقدار نسبت ناچیزی می باشد. بنابراین دیوار های پانل گچی روکش دار با زیر سازی فلزی، تحت زلزله های متوسط دارای مقاومت کافی می باشند.

کلیدواژه ها:

پانل گچی ، زلزله ، اتصال ، اسکلت فلزی