بخشی از متن پاورپوینت
دیوار برشی فولادی یک سازه فولادی است که برای مقاومت در برابر نیروهای برشی ناشی از باد و زلزله استفاده می شود. دیوارهای برشی فولادی معمولاً از ورق های فولادی خمیده ساخته می شوند که به صورت موازی قرار می گیرند.
دیوارهای برشی فولادی دارای مزایای زیر هستند
- وزن سبک
- سرعت نصب بالا
- قابلیت شکل پذیری بالا
- هزینه کم
دیوارهای برشی فولادی در ساختمان های بلند و ساختمان های واقع در مناطق زلزله خیز کاربرد دارند.
انواع دیوار برشی
- دیوار های برشی فولادی : بعضی مواقع ورقهای فولادی به عنوان دیوارهای برشی بکار می روند . برای جلوگیری از کمانش موضعی چنین دیوارهای برشی فولادی لازم است از تقویت کننده های قائم و افقی استفاده شود.
- دیوارهای برشی مرکب : ورقها ی تقویت شده فولادی مدفون در بتن مسلح ، خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح و دیوارهای مرکب ممکن دیگر ، که تماما با یک قاب فولادی و یا با یک قاب مرکب تؤام هستند می شود .
- دیوارهای برشی مصالح بنایی : از دیر زمان در ساختمانهای مصالح بنایی از دیوارهای مصالح بنایی توپر غیر مسلح استفاده می شده است ولی روشن شده است که این دیوارها از نقطه نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند و لذا اکنون به جای آنها از دیوارهای برشی مسلح نظیر دیوارهای با آجر تو خالی و پر شده با دوغاب استفاده می شود .
- دیوارهای برشی بتن مسلح : دیوار برشی به عنوان یک ستون طره بزرگ و مقاوم در برابر نیروهای لرزه ای عمل می کند و یک عضو ضروری برای سازه های بتن مسلح بلند و یک عضو مناسب برای سازه های متوسط و کوتاه می باشد .
دیوار برشی فولادی
دیوار برشی فولادی برای مقاوم سازی ساختمان های فولادی در حدود 15 سال اخیر مورد توجه خاص مهندسان سازه قرار گرفته است.
دیوارهای برشی فولادی SSW2 برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان های بلند در سالهای اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته است .
این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش می باشد در ساخت ساختمان های جدید و همچنین تقویت ساختمان های موجود به خصوص در کشورهای زلزله خیزی همچون آمریکا و ژاپن بکار گرفته شده است . استفاده از آنها در مقایسه با قابهای ممان گیر تا حدود 50% صرفه جویی در مصرف فولاد را در ساختمان ها به همراه دارد.
دیوار برشی راه‌حل مقابله با زلزله
علم مهندسی زلزله ساختمان‌ها در سال 1950 میلادی هم زمان با فعالیت‌های گسترده بازسازی پس از پایان جنگ جهانی دوم شروع گردید.
تلاش‌های اولیه به منظور مقاوم‌سازی ساختمان‌ها، براساس فرضیاتی نه چندان دقیق بر روی واکنش سازه در اثر ارتعاش زمین صورت گرفت که بدلیل کمبود ابزار تحلیل مناسب و سوابق اطلاعاتی کافی در مورد زلزله، روش‌های ناقصی بودند.
مشاهده عملکرد سازه‌ها در هنگام وقوع زلزله و همچنین مطالعات تحلیلی و کارهای آزمایشگاهی و جمع‌آوری اطلاعات مربوط به زمین‌لرزه‌های چهار دهه اخیر، امکان ارایه روشی مدرن برای طراحی سازه‌های مقاومت در برابر زلزله را فراهم آورده است.
در طی دهه 1950، سیستم ”قاب خمشی شکل‌پذیر“ از سیستم ”قاب خمشی“ که در آن زمان تنها سیستم مقاوم در ساختمانهای چندین طبقه بتنی و فولادی بود ، منشا گرفت و به دلیل رفتار مناسب این سیستم در برابر زلزله، کاربرد آن تا اواخر دهه 1970 ادامه یافت. در طی این مدت سیستم‌های جدیدتر و کارآمدتری نظیر دیوارهای برشی و یا خرپاها برای تحمل فشار جانبی باد در ساختمانهای بلند رایج شدند و تقریباً روش ساخت به صورت قاب تنها در این ساختمان‌ها، کنار گذاشته شد.
تحقیقات تجربی و تئوری انجام شده در سراسر جهان طی دهه‌های 60 و 70 و 80 میلادی منجر به جمع‌آوری اطلاعات مفصلی در رابطه با واکنش سیستم‌های ساختمانی دارای دیوار برشی در هنگام زلزله شد که این مطالعات بر اهیمت قاب خمشی شکل‌پذیر در کاهش بار زلزله تأکید داشتند.
با توجه به اینکه سازه‌های دارای صلبیت بیشتر (یعنی شکل‌پذیری کمتر) در هنگام زلزله، تحت نیروهای به مراتب قوی‌تری قرار می‌گیرند و از آنجا که وجود دیوار برشی در ساختمان‌ها باعث افزایش صلبیت آنها می‌شود، کاربرد دیوارهای برشی، نامناسب تشخیص داده شد و بیشتر ساختمان‌ها به روش قاب خمشی ساخته شدند.
برای نمونه در برخی از کشورها خصوصاً کشورهای توسعه نیافته بدون رعایت حداقل ضوابط شکل‌پذیری، قابهای ساختمانی از انواع شکننده و فاقد قابلیت تحمل زلزله‌های قوی بدون وارد آمدن آسیب شدید به ساختمان، اجرا شدند و همانگونه که در زمین لرزه‌های چهار دهه اخیر مشاهده شد، بسیاری از ساکنین خود را در ”تله‌های مرگ“ گرفتار کردند.
زلزله دره امپریال در سال 1979، نیروهای اینرسی قابل توجهی به طور همزمان در دو جهت اصلی (که با رنگ قرمز نشان داده شده) وارد شده. که ستون های گوشه ای از ساختمان را با نیروهای خمشی ، برشی و محوری قابل توجهی که منجر به شکست شدن ستون گوشه نشان داده شده و همچنین ستون های طبقه اول که در عکسهای بعدی نشان داده می شود.
بسیاری از ساختمان های موجود در مناطق پر خطر لرزه ای وجود دارد که به دلیل سیستم ساختاری و / یا تعامل با اجزای غیر سازه ای، مقاومت برشی ناکافی و یا انعطاف پذیری ناکافی (ظرفیت جذب انرژی) در صورت بروز زمین لرزه مورد تکانهای شدید قرار م یگیرند . از اینرو آنها باید مجهز می شودند . که معمولا مقرون به صرفه ترین راه مقاوم سازی یک ساختمان اضافه کردن دیوار برشی مناسب است .
خلاصه‌ای از رفتار سازه‌های دیوار برشی است که در حوادث زمین لرزه‌های 30 سال اخیر قرار داشته‌اند.
- زلزله ماه مه سال 1960 شیلی
- زلزله ماه ژوئیه سال 1963 یوگسلاوی
- زلزله ماه فوریه سال 1971 سن فرناندو (کالیفرنیا)
- زلزله ماه مارس سال 1977 بخارست (رومانی)
- زلزله ماه اکتبر سال 1985 مکزیکوسیتی (مکزیک)
- زلزله ماه دسامبر سال 1988 ارمنستان
روش‌های ناکارامد شکل پذیر ساختن سیستم های سازه‌ای در دهه های اخیر
در دهه‌های اخیر روش‌های شکل‌پذیر ساختن سیستم‌های سازه‌ای که گاهی قابلیت افزایش مقاومت در برابر زلزله را نداشتند مورد توجه قرار گرفت که ضمن ایجاد احساس امنیت کاذب، هیچگونه بازدهی کافی نداشتند.
در ابتدای پیدایش علم مهندسی زلزله، بسیاری از متخصصین مفهوم شکلی‌پذیری (ductility) را با انعطاف‌پذیری (flexibility) اشتباه کردند و در نتیجه سازه‌های انعطاف‌پذیر زیادی در مناطق زلزله‌خیز جهان ساخته شد. با اینکه تعدادی از آنها شکل‌پذیر بودند اما هنگام وقوع زلزله، در اثر پیچش زیاد بین طبقات، خسارات غیر قابل جبرانی به این ساختمان‌ها وارد شد.
فهرست مطالب
انواع دیوار برشی
دیوار برشی راه‌حل مقابله با زلزله
جزئیات شکل‌پذیری دیوارهای برشی
طراحی صحیح دیوار به صورت شکل‌پذیر
نتیجه
ویژگیهای دیوار برشی فولادی
نتیجه گیری کلی
مراجع