استفاده از دیوارهای برشی فولادی تقویت شده به دلیل جلوگیری از كمانش ورق‌ها و رفتار لرزه‌ای مناسب‌، تحت بارهای سرویس باد و زلزله و همچنین سختی، مقاومت و جذب انرژی بالاتر نسبت به دیوارهای مشابه بدون تقویت در طرح ساختما‌ن‌های بلند مرتبه مورد توجه است. ایجاد بازشوهای متمركز به دلایل معماری و ایجاد بازشوهای گسترده به دلایل محاسباتی در این گونه پانل‌ها محتمل است. ‌پارامترهای رفتاری پانل‌های تقویت شده بدون بازشو و با بازشوهای متمركز و گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاكی از كاهش سختی، مقاومت، شكل پذیری، جذب انرژی و مقدار ضریب رفتار به دلیل افزایش میزان بازشوها بوده و در عوض ضریب اضافه مقاومت افزایش می‌یابد.

ديوارهای برشی فولادی تقويت شده

‌در آمریكای شمالی و ایران معمولاً در طراحی‌ها از دیوارهای برشی فولادی با ورق نازك استفاده شده كه مزایای رفتار آن در طرح و تقویت سازه‌ها مشخص است. اما در برخی از مناطق مانند ژاپن به دلیل وجود زلزله‌های خفیف با تعداد زیاد و یا وزش بادهای شدید، این بارها، بار سرویس تلقی شده و استفاده ازدیوار برشی فولادی دارای سخت كننده به دلیل جلوگیری از‌ كمانش ورق با استقبال بیشتری روبه‌رو است.

برای بهبود رفتار كمانشی پانل‌های برشی فولادی، پانل‌های برشی با آرایش‌های مختلف سخت كننده را مورد آزمایش قرار داده و حداقل ممان اینرسی
لازم را برای جلوگیری از كمانش كلی ورق فولادی و انتقال آن به كمانش موضعی در زیر ورق‌ها به دست آوردند. ‌

بررسی رفتار پانل‌های برشی و اثر بازشوهای دایره‌ای بر روی مقاومت و سختی آنها ‌نشان می‌دهد كه مقاومت و سختی ورق با بازشو با نسبت  D⁄d، ( قطر کوچک ارتفاع پانل و قطر بزرگ بازشو) به  نسبت به مقاومت و سختی ورق بدون بازشو كاهش‌ می‌یابد و از نتایج این آزمایش‌ها برای تعیین منحنی رفتاری بار ‌غییر مكان ورق با بازشو استفاده شده است.

مودهای كمانشی پانل برشی فولادی دارای سخت كننده

تعداد، ابعاد و نحوه آرایش سخت كننده‌ها می‌تواند باعث ایجاد دو مود كمانشی در پانل برشی فولادی شود.

  1. ‌ایجاد كمانش كلی در ورق پانل
  2. ‌ایجاد كمانش موضعی در زیر پانل‌های ورق

در حالت اول، طراحی سیستم اقتصادی نبوده و این مود كمانش زمانی رخ می‌دهد كه ابعاد، تعداد و نحوه آرایش سختكننده‌ها از مقادیر حداقلی كمتر باشد. در این صورت نه تنها سخت كننده‌ها كمكی به افزایش سختی، مقاومت و جذب انرژی نمی‌كنند، بلكه به دلیل ممانعت از تشكیل میدان كشش قطری در ورق، از تمام ظرفیت پس كمانشی ورق به صورت بهینه استفاده نمی‌شود. بنابر این در حالت كلی بر مبنای فرض تشكیل میدان كشش قطری در هر یك از زیر پانل‌های ورق (حالت ب) سخت كننده‌ها طراحی میشوند.

در مود طراحی موضعی، ابعاد و تعداد سخت كننده‌ها به گونه‌‌ای طرح میشود كه پس از تشكیل میدان كشش قطری در ورق، تا زمان تسلیم آن، هر یك از زیر پانل‌ها مقاومت نمایند.

مود كمانش كلی‌

تنش برشی بحرانی در حالت كمانش كلی با فرض اورتوتروپیك بودن كل ورق محاسبه می شود. به این معنی كه ورق تقویت شده در دو جهت مانند صفحه‌ای عمل می‌كند كه در دو جهت دارای سختی‌های متفاوتی است.

 

منبع: عمران سافت

از انتشار مطالب و فایلهای این سایت با ذکر منبع استقبال میکنیم