آموزش و فناوری

دیوار برشی فولادی

دیوار برشی فولادی ، همان‌طور که میدانید بر اساس آیین‌نامه ۲۸۰۰ سه نوع سیستم سازه‌ای مقاوم در برابر بارهای جانبی داریم. سیستم قاب خمشی که در آن اتصالات به‌صورت صلب و گیردار هستند و وظیفه مقاومت در برابر بارهای جانبی به ستون‌ها سپرده می‌شود. نوع دیگر سیستم قاب ساده یا مفصلی است که در آن اتصالات تیر به ستون گیردار نبوده و قابلیت دوران دارند و در این سیستم وظیفه مقابله با بارهای جانبی به بادبندها و دیوارهای برشی سپرده می‌شود. و نوع آخر سیستم دوگانه است که از قاب خمشی به همراه دیوار برشی و مهاربندها تشکیل‌شده، توجه کنید که از این سیستم در سازه‌های بلندمرتبه استفاده می‌شود.

دیوار برشی فولادی

همیشه از دیوار برشی بتنی استفاده می‌شده ولی در دهه‌های اخیر استفاده از دیوار برشی فولادی به‌عنوان یک سیستم باربر جانبی در سازه موردتوجه قرارگرفته است. نتایج یک مقایسه نشان داده که استفاده از سیستم دیوار برشی فولادی نسبت به قاب خمشی فولادی میزان مصرف فولاد را به نصف می‌رساند.

photo_2015-07-22_19-03-47 photo_2015-07-22_19-04-03

این سیستم ازلحاظ اجرایی بسیار ساده بوده و دقت انجام کار در حد سایر سازه‌های فولادی می‌باشد. و همچنین با توجه به اینکه قطعات این سیستم پیش‌ساخته بوده سرعت بالایی در اجرا خواهد داشت.

توجه کنید که دیوار برشی فولادی هم در سازه‌های فولادی و هم در سازه‌های بتن‌آرمه اجرایی هستند و نسبت به دیوار برشی بتنی تمیزتر، سریع‌تر و ایمن‌تر خواهند بود. ازلحاظ سختی برشی هم که مقایسه کنیم این سیستم از سخت‌ترین سیستم‌های مهاربندی X شکل هم سخت‌تر بوده و همچنین رفتار سیستم در حالت رفتار الاستیک و میزان جذب انرژی آن نسبت به سیستم‌های مهاربندی بهتر است.

photo_2015-07-22_19-04-14

اتصال تیر به ستون در دیوار برشی فولادی

در این سیستم، اتصال بین تیر و ستون می‌تواند ساده یا صلب باشد و برخلاف تیرورق‌ها که در آنها ضعف بال‌ها باعث شده که نقش خاصی در تحمل نیروهای برشی ندارند در این سیستم به علت قوی بودن ستون‌ها این اجزا می‌توانند نقش قابل‌ملاحظه‌ای در باربری ایفا کنند.

تا سال ۱۹۸۰ طراحی دیوارهای برشی فولادی بر مبنای جلوگیری از کمانش خارج از صفحه ورق پانل صورت می‌گرفت. اگرچه استفاده از سخت‌کننده‌ها در پانل‌های برشی فولادی باعث افزایش میزان جذب انرژی در آنها می‌شود ولی درعین‌حال این مسئله باعث افزایش هزینه ساخت آنها می‌گردد. برای جلوگیری از کمانش ورق فولادی بخصوص در ناحیه الاستیک، می‌توان ورق فولادی را به کمک سخت‌کننده‌های افقی و قائم تقویت نمود. همان‌طور که میدانید کمانش در ورق‌ها به معنای پایان باربری آنها نبوده و پس‌ازآن مقاومت پسا کمانشی قابل‌ملاحظه‌ای در پانل‌های برشی بدون تقویت، با شکل‌گیری میدان کشش قطری به وجود می‌آید.

در نقطه حدی کمانش الاستیک، مکانیزم تحمل بار از برش داخل صفحه به میدان کشش قطری تغییر می‌یابد و سپس تا تسلیم ورق فولادی، مقدار قابل‌ملاحظه‌ای انرژی در بارهای دوره‌ای جذب می‌شود.

مقاومت بهتر در برابر زلزله در مقایسه با سایر روش‌ها

سیستم دیوار برشی فولادی نسبت به سایر روش‌های طراحی سازه به دلایلی که نامبرده خواهد شد در مقابل زلزله مقاومت بیشتری دارد:

  • شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری بالا در برابر نیروهای جانبی و درنتیجه کارایی بهتر
  • سختی بالای و درنتیجه کم کردن جابجایی نسبی
  • وزن کم سازه بار کمتری را به ستون‌ها و پی‌ها وارد می‌کند. همچنین هرچه جرم سازه کمتری باشد نیروی زلزله کاهش خواهد یافت
  • یکپارچگی و گستردگی مصالح مصرفی که باعث ایجاد اتصالات بهتر و همچنین رفتار مناسب‌تر سازه می‌گردد

photo_2015-07-22_19-04-45

کانال تلگرام عمران آنلاین
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن