دانلود,بررسی پاورپوینت انواع دیوار برشی فولادی و رفتار آنها,pptx
 
بخشی از مطلب  
 
انواع سیستم های دیوار برشی فولادی
دیوار برشی فولادی ممکن است به تنهایی و یا همراه با قاب خمشی فولادی به عنوان سیستم باربر جانبی در یک سازه مورد استفاده قرار گیرد (شکل 3-1). در حالت اول، اتصالات تیر به ستون از نوع مفصلی می باشند. این نکته باید مد نظر قرار گیرد که اتصالات رایج بصورت کاملاً مفصلی عمل نمی کنند و تا حدودی رفتار نیمه صلب از خود نشان می دهند. در سیستم دو گانه قاب خمشی و دیوار برشی فولادی، قاب خمشی به عنوان یک سیستم پشتیبان برای دیوار برشی فولادی عمل می کند ]2[.
           
شکل 3 -1 - دیوار برشی فولادی در سیستم های ساده و دو گانه ]2[
 
دیوار برشی فولادی بطور کلی به دو حالت زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
1 - دیوار برشی فولادی سخت نشده 
2 - دیوار برشی فولادی سخت شده            
در انتخاب نوع دیوار، طراح باید مواردی از قبیل عملکرد لرزه ای، نیازهای معماری، توجیه اقتصادی، آسانی ساخت، حمل و نقل و نصب قطعات را مد نظر قرار دهد.
در صورت طراحی و اجرای صحیح، از هر دو سیستم سخت شده و سخت نشده، انتظار می رود که رفتار بسیار مطلوبی داشته باشند. از دیدگاه اقتصادی، سیستم دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده، به دلیل بالا بودن هزینه جوشکاری سخت کننده ها، هزینه به مراتب کمتری نسبت به سیستم دارای سخت کننده دارد. البته با ضخامت یکسان دیوار، سیستم سخت شده دارای مقاومت برشی بسیار بیشتری است.
سیستم دیوار برشی فولادی، بطور کلی از طریق ایجاد کشش قطری در ورق جان و نیروهای واژگونی در ستون های اطراف، با نیروهای جانبی مقابله می کند. این رفتار در شکل3-2 نشان داده شده است. این شکل یک ساده سازی در درک رفتار دیوار برشی فولادی است و نیرو های داخلی دیوار های با ورق نازک باید با روشهای دقیق تری بررسی شوند.
 
 
شکل 3 – 2 - رفتار ایده آل شده دیوار برشی ]3[
 
  ورقهای جان بر اساس توانایی آنها در برابر کمانش طبقه بندی می شوند. ورق های معمول بسیار لاغر و بدون سخت کننده هستند و مقاومت فشاری بسیار کمی دارند. در اثر کمانش فشاری ورق در یک قطر، یک میدان کششی در امتداد قطر دیگر ورق تشکیل می شود. به همین دلیل ورق های لاغر می توانند نیروهای قابل ملاحظه ای را تحمل نمایند. بنابراین به المان بسیار مناسبی برای تأمین سختی و مقاومت جانبی تبدیل می شوند. شناخت اثرات تنش های ایجاد شده در ورق جان بر روی المان های اطراف دیوار، اصلی ترین عامل برای درک رفتار این سیستم می باشد.
در دیوار برشی سخت شده، کاهش لاغری ورق جان به دلیل وجود سخت کننده ها، باعث افزایش مقاومت دیوار می شود. سخت کننده ها معمولاً به یک یا هر دو سمت دیوار متصل می شوند. با اینکه استفاده از سخت کننده مؤثر بودن ورق جان را افزایش می دهد، اما به دلیل مسائل اقتصادی سیستم اصلی دیوار برشی فولادی، بر مبنای رفتار دیوار سخت نشده قرار دارد. 
بتن نیز می تواند به عنوان سخت کننده مورد استفاده قرار گیرد که به این سیستم، دیوار برشی مرکب  گفته می شود. شکل 3-3 مثال هایی از انواع دیوار برشی مرکب را نشان می دهد.  بتن به عنوان سخت کننده ورق فولادی، باعث رسیدن ورق جان به مقاومت جاری شدن فولاد در برش می شود.  به عـلاوه، مقـاومت 
 
 
شکل 3-3 – انواع دیوار برشی مرکب ]15[
برشی بتن نیز در تحمل نیروی برشی وارد بر مجموعه مؤثر است. البته آیین نامه AISC 341 از مقاومت بتن در طراحی صرفنظر می کند. این نوع دیوار نیز نسبت به دیوار سخت نشده غیر اقتصادی است.
 
3-2-1 دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده 
دیوار های برشی فولادی سخت نشده معمولاً با عنوان دیوار برشی فولادی ویژه طراحی می شوند. آیین نامه AISC 314 ضوابط ویژه ای برای مناطق با لرزه خیزی بالا ارائه می کند که در ادامه بطور خلاصه به آنها اشاره خواهد شد. دیوارهای برشی فولادی دارای ورق های جان لاغر می باشند که توانایی تحمل نیروهای کششی بسیار زیادی را دارند، اما مقاومت فشاری آنها بسیار نا چیز است و از آن صرفنظر می شود. این رفتار شبیه رفتار مهار بند های فقط کششی است. شکل 3-4 نیروهای داخلی ایجاد شده در قاب بادبندی را که بادبندها فقط نیروی کششی تحمل می کنند، نشان می دهد. نیروهای واژگونی توسط ستون ها تحمل شده و از طریق مؤلفه های قائم نیروهای بادبندها، به ستون ها منتقل می شوند ]3[.
 
 
شکل 3-4 – نیروهای اعضا در سیستم بادبندهای فقط کششی ]3[
 
زمانی که بادبندها فقط در کشش کار می کنند، نیروهای محوری بسیار بزرگی در تیرها ایجاد می شود. این رفتار همچنین شبیه به رفتار سخت کننده های قائم در تیر ورق ها می باشد.ایجاد میدان کششی در جان تیر ورق نیازمند تعبیه سخت کننده های قائمی است که در طول تیر ورق و در فواصل مناسب قرار می گیرند. شکل 3-5 نقش سخت کننده ها را در تیر ورق نشان می دهد .