بررسی تحلیلی رفتار غیرخطی دیوار برشی فولادی جدار نازک در سازه های فولادی

ایمن سازی در مقابل خطرات ناشی از زلزله از مهم ترین اقداماتی است که باید قبل از وقوع حادثه انجام شود. این حوادث می تواند در برخی موارد حتی بیش از سقوط آوار، صدمات و جراحات وارد کنند پس بهتر است که از قبل روش های اجتناب از آن ها را بیاموزیم این روش ها می توانند با توسعه و ترقی ساخت وساز در هر گوشه از کشور، لزوم توجه به مسأله زلزله و در ساختمان های بلند مرتبه، اهمیت دادن به نیروی باد را برای طراحان به مسئله ای جدی مبدل کنند. انواع مختلف سامانه های باربر جانبی برای مهار نیروهای جانبی استفاده می شوند که هر یک دارای ویژگی هایی هستند. از جمله این سامانه ها می توان به دیوار برشی فولادی اشاره نمود که از دهه 1970 میلادی در ساختمان های مهمی در کشورهای ژاپن وآمریکا مورد استفاده قرار گرفته که دو مورد از این ساختمان ها تحت زلزله های شدید قرار گرفته و خسارت سازه ای بسیار کمی را متحمل شده اند. طی سال های اخیر تکنولوژی طراحی و ساخت دیوار برشی فولادی پیشرفت چشمگیری داشته و ضوابط طرح و اجرای آن در آیین نامه های مختلف مانند فولاد کانادا و آیین نامه لرزهای aisc داده شده است. سیستم دیوار برشی فولادی شامل پانل های صفحه ای فولادی و دو ستون مرزی و تیرهای افقی کف می باشدکه می توان گفت رفتاری شبیه به یک تیر ورق طره ای دارد و در آن ستون ها مانند بال تیر ورق، پانل های دیوار مانند جانِ تیر ورق و تیرهای کف مانند سخت کننده های عرضی جان تیرورق عمل می کنند. شکل پذیری مناسب و اتلاف انرژی بالا حاصل طراحی مناسب اینگونه سیستم ها می باشند. هم چنین سختی قابل ملاحظۀ آن منجر به کنترل تغییرشکل طبقات و در نتیجه پایداری سازه از یکسو و رفتار مناسب اجزای غیرسازه ای ازسوی دیگر می شود. مکانیزم مناسب برای خمیری شدن سیستم دیوار برشی، جاری شدن جان آن است. در کاربردهای اولیه، دیوارهای برشی فولادی بیشتر به صورت تقویت شده بود، اما امروزه برای محققین، عملکرد مناسب دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده نیز مشخص شده است. ما در کل به بررسی رفتار سه نوع سیستم مهاربندی جانبی قاب های ترکیبی دوبعدی در حالت استفاده از سیستم دیوار برشی جدارنازک، سیستم مدل نواری با تعداد و زوایای بهینه نوار و مهاربندی توسط مدل نواری با تعداد و زوایای غیربهینه نوارهای معادل دیوار برشی خواهیم پرداخت. این رفتارها شامل جایجایی در تراز مقاومت اولین تسلیم سازه، ماکزیمم جابجایی پس از ورود به ناحیه پلاستیک، ماکزیمم برش پایه تحمل شده توسط سازه، ضریب شکل پذیری، ضریب اضافه مقاومت در نقطه نهایی نسبت به اولین تسلیم و شیب ناحیه الاستیک خواهد بود.