پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
دیوارهای برشی فولادی تقویت شده
استفاده از دیوارهای برشی فولادی تقویت شده به دلیل جلوگیری از کمانش 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 متمرکز 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 متمرکز و گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از کاهش سختی، مقاومت، شکل پذیری، جذب انرژی و مقدار ضریب رفتار به دلیل افزایش میزان بازشوها بوده و در عوض ضریب اضافه مقاومت افزایش می‌یابد.
در آمریکای شمالی و ایران معمولاً در طراحی‌ها از دیوارهای برشی فولادی با ورق نازک استفاده شده که 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 کننده به دلیل جلوگیری از کمانش ورق با استقبال بیشتری روبه‌رو است.
برای بهبود رفتار کمانشی پانل‌های برشی فولادی، پانل‌های برشی با آرایش‌های مختلف سخت کننده را مورد آزمایش قرار داده و حداقل ممان اینرسی
لازم را برای جلوگیری از کمانش کلی ورق فولادی و انتقال آن به کمانش موضعی در زیر ورق‌ها به دست آوردند.
بررسی رفتار پانل‌های برشی و اثر بازشوهای دایره‌ای بر روی مقاومت و سختی آنها نشان می‌دهد که 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 کاهش می‌یابد و از نتایج این آزمایش‌ها برای تعیین منحنی رفتاری بار غییر مکان ورق با بازشو استفاده شده است.
مودهای کمانشی پانل برشی فولادی دارای سخت کننده
تعداد، ابعاد و نحوه آرایش سخت کننده‌ها می‌تواند باعث ایجاد دو مود کمانشی در پانل برشی فولادی شود.
- ایجاد کمانش کلی در ورق پانل
- ایجاد کمانش موضعی در زیر پانل‌های ورق
در حالت اول، طراحی سیستم اقتصادی نبوده و این مود کمانش زمانی رخ می‌دهد که ابعاد، تعداد و نحوه آرایش سختکننده‌ها از مقادیر حداقلی کمتر باشد. در این صورت نه تنها سخت کننده‌ها کمکی به افزایش سختی، مقاومت و جذب انرژی نمی‌کنند، بلکه به دلیل ممانعت از تشکیل میدان کشش قطری در ورق، از تمام ظرفیت پس کمانشی ورق به صورت بهینه استفاده نمی‌شود. بنابر این در حالت کلی بر مبنای فرض تشکیل میدان کشش قطری در هر یک از زیر پانل‌های ورق (حالت ب) سخت کننده‌ها طراحی میشوند.
در مود طراحی موضعی، ابعاد و تعداد سخت کننده‌ها به گونه‌‌ای طرح میشود که پس از تشکیل میدان کشش قطری در ورق، تا زمان تسلیم آن، هر یک از زیر پانل‌ها مقاومت نمایند.
مود کمانش کلی
تنش برشی بحرانی در حالت کمانش کلی با فرض اورتوتروپیک بودن کل ورق محاسبه می شود. به این معنی که ورق تقویت شده در دو جهت مانند صفحه‌ای عمل می‌کند که در دو جهت دارای سختی‌های متفاوتی است.