دیوار برشی فولادی

صفحه 1:


صفحه 2:
عنوان : دیوار برشي فولادي | استاد : دکتر : نگارش, پاییز سال 1390 

صفحه 3:
انواع ديوار برشي یوار های پزشتتی فولادی: بغخی عواف ورقهاي فولاذي ‎late ay‏ ديوارهاي برشي بكار مي روند . براي جلوگيري از کماننش موضعي چنین ديوارهاي برشي فولادي لازم اسث از تقويت كننده هاي قائم و افقي استفاده شود. 22م .وارشاق برشي همركب : ورفهاءت تقويت شده فولادی مدفون در اتب ‎Cuts‏ ‏, خرياهاي ورق فولادي مدقون در داخل دیوار بتن مسلح و ديوارهاي مرکب ممكن ديكر رکذ تفاما با یک قاب فولادي و با با یک قاب مرک توام هستند مي نود 3- ديوارهاي برشي مصالح بنايي : از دیر زمان در ساختمانهاي مصالح بنايي از ديوارهاي مصالح بنايي توپر غیر مسلح استفاده مي شده است ولي روشن شده است که این دیوارها از نقطه نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند و لذا اکنون به جاي آنها از ديوارهاي برشي مسلح نظیر ديوارهاي با آجر تو خالي و پر شده با دوغاب استفاده مي شود . #-دبوارهاي برشي شن مسقم : ديوان يرشي به عتوان يى ستون طره يرق و مقاوم در برابرنروهاي لرزه اي عمل مي کند و یک عضو ضروري براي سازه هاي بتن مسلح بلند و یک عضو مناسب براي سازه هاي متوسط و کوتاه مي باشد . 

صفحه 4:
دیوار برشي فولادي دیوار برشي قولادي براي مقاوم سازي ساختمان هاي فولادي در حدود 15 سال اخیر مورد توجه خاص مهندسان سازه قرار گرفته است. ديوارهاي برشي فولادي 551۷2 براي گرفتن نيروهاي جانبي زلزله و باد در ساختمان هاي بلند در سالهاي اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته است . این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش مي باشد در ساخت ساختمان هاي جدید و همچنین تقویت ساختمان هاي موجود به خصوص در كشورهاي زلزله خيزي همچون آمریکا و ژاين بکار گرفته:شده است . انستفاده از آنها در مقایسته با قانهاي ممان گیر با حدود 9650 رفه جويسي در برف فولاد را در اختمان ها همراه دارد. 

صفحه 5:
0 سس ‎(Unstiffened)‏ Plate Girder Steel Plate Shear Wall از ميس يرق ولد رين شم ناه ورق تیرآهن ديوار برشي ورق فولاد 

صفحه 6:
شكلي از دیوار برشي فولادي در سازه هاي فولادي (با سخت کننده و بدون سخت ) 

صفحه 7:


صفحه 8:


صفحه 9:
مراحل تست و واکنش قرم 

صفحه 10:


صفحه 11:


صفحه 12:
“Example of Observed Hysteresis به عنوان مثال مشاهده برگشتناپذیری 

صفحه 13:
يو سس دیوار برشي راه‌حل مقابله با زلزله علم مهندسي زلزله ساختمان‌ها در سال 1950 ميلادي هم زمان با فعاليت‌هاي گسترده بازسازي پس از پایان جنگ جهاني دوم شروع گردید. تلاش‌هاي اولیه به منظور مقاوم‌سازي ساختمان‌ها, براساس فرضياتي نه چندان دقیق بر روي واکنش سازه در اثر ارتعاش زمین صورت گرفت که بدلیل کمبود ابزار تحلیل مناسب و سوایق اطلاعاتي كافي در مورد زلزله, روش‌های ناقصي بودند. مشاهده عملکرد سازه‌ها در هنگام وقوع زلزله و همچنین مطالعات تحليلي و كارهاي آزمايشگاهي و جمع‌آوري اطلاعات مربوط به زمين‌لرزه‌هاي چهار دهه اخیر, امکان ارایه روشي مدرن براي طراحي سازه‌هاي مقاومت در برابر زلزله را فراهم آورده است. در طي دهه 1950, سیستم "قاب خمشي شکل‌پذیر" از سیستم ”قاب خمشی" که در آن زمان تنها سیستم مقاوم در ساختمان‌هاي چندین طبقه بتني و فولادي بود , منشا گرفت و به دلیل رفتار مناسب این سیستم در برابر ژلزله, کاربرد آن تا اواخر دهه 1970 ادامه یافت. در طي این مدت سيستم‌هاي جدیدتر و كارآمدتري نظیر ديوارهاي برشي و یا خریاها براي تحمل فشار جانبي باد در ساختمان‌هاي بلند رایج شدند و تقریبً روش ساخت به صورت قاب تنها در اين ساختمان‌ها, کنار hala 

صفحه 14:
سسحت يج ‎ee‏ ‏تحقيقات تجربي و تئوري انجام شده در سراسر جهان طي دهه‌هاي 60 و 70 و 80 میلادی علجر به سب‌آوری اطلاعات مفعلي در رانله با اکن سای تناختماني داراي دیوار برشي در هتگام رلزلة شد که این مطالغات بر ‎lb Sagal‏ خمشي شکل‌پذیر در کاهش بار زلزله تأکید داشتند. با توجه به اینکه سازه‌هاي داراي صلبیت بیشتر (يعني شكل‌پذيري کمتر) در هنگام زلزله, تحت نيروهاي به مراتب قوي‌تري قرار مي‌گیرند و از آنجا که وجود دیوار برشي در ساختمان‌ها باعث افزایش صلبیت آنها مي‌شود, کاربرد ديوارهاي برشي, نامناسب تشخیص داده شد و بیشتر ساختمان‌ها به روش قاب خمشي ساخته شدند. براي نمونه در برخي از کشورها خصوصاً كشورهاي توسعه نیافته بدون رعایت حداقل ضوابط شكل‌پذيري, قاب‌هاي ساختماني از انواع شکننده و فاقد قابلیت تحمل زلزله‌هاي قوي بدون وارد آمدن آسیب شدید به ساختمان: اجزا شدید و همانگونه که دز زمین لرزه‌هاي چهار ده اغیر مضاهده شذ. مسیارق از ساكلين عود رااذر “تلعفاق مرگ" گرفتار گردند: 

صفحه 15:
خب ۱7 زلزله دره امپریال در سال 1979, نيروهاي اينرسي قابل توجهي به طور همزمان در دو جهت اصلي (که با رنگ قرمز نشان داده شده) وارد شده. که ستون هاي گوشه اي از ساختمان را با نيروهاي خمشي , برشي و محوري قابل توجهي که منجر به شکست شدن ستون گوشه نشان داده شده و همچنین ستون هاي ‎Jol aise‏ که در عكسهاي بعدي نشان داده مي شود . 

صفحه 16:


صفحه 17:


صفحه 18:


صفحه 19:
ب = بسياري از ساختمان هاي موجود در مناطق پر خطر لرزه اي وجود دارد که به دلیل سیستم ساختاري و / يا تعامل با اجزاي غير سازه اي, مقاومت برشي ناكافي و یا انعطاف پذيري ناكافي (ظرفیت جذب انرژي) در صورت بروز زمین لرزه مورد تكانهاي شدید قرار م یگیرند . از اینرو آنها باید مجهز مي شودند . که معمولا مقرون به صرفه ترین راه مقاوم سازي یک ساختمان اضافه کردن دیوار برشي مناسب است . 

صفحه 20:


صفحه 21:
لوو سس خلاصه‌اي از رفتار سازه‌هاي دیوار برشي است که در حوادث زمین لرزه‌هاي 30 سال اخیر قرار داشته‌اند. 1-زلزله ماه مه سال 1960 شيلي 2-زلزله ماه ژوئیه سال 1963 يوگسلاوي 3-زلزله ماه فوریه سال 1971 سن فرناندو (کالیفرنیا) 4-زلزله ماه مارس سال 1977 بخارست (روماني) 5زلزله ماه اکتبر سال 1985 مكزيكوسيتي (مکزیک) 6-زلزله ماه دسامبر سال 1988 ارمنستان 

صفحه 22:
روش‌هاي ناکارامد شکل‌پذیر ساختن سيستم‌هاي سازه‌اي در دهه‌هاي اخیر در دهه‌هاي اخیر روش‌هاي شکل‌پذیر ساختن سيستم‌هاي سازه‌اي که گاهي قابلیت افزایش مقاومت در برابر رلزله را نداشتند مورد توجه قرار گرفت که ‎gow‏ ایجاد احساس امنیت گاذب, هیچگونه بازدهي کافي نداشتند. در ابتداي پیدایش علم مهندسي زلزله, بسياري از متخصصین مفهوم شكلي‌پذيري (واتلتاعسة) را با انعطافيذيري (0هاذ1ذط:©) اشتباه كردند و در نتيجه سازه‌هاي انعطاف‌پذیر زيادي در مناطق زلزلهخيز جهان ساخته شد. با اينكه تعدادي از آنها شکل‌پذیر بودند اما هنگام وقوع زلزله, در اثر بيجش زياد بين طبغات. خسارات غیر قابل جبرانی به این ساختمان‌ها وازد شد. 

صفحه 23:
اص سس جزئیات شكل‌پذيري ديوارهاي برشي جزئیات شكل‌پذيري ديوارهاي برشي که بعد از مطالعات اخیر, در برخي آئین‌نامه‌ها ذکر شده‌اند هنوز در زلزله‌هاي واقعي مورد آزمایش قرار نگرفته‌اند. بدون شک استفاده از اين جزئیات, باعث شکل‌پذیرتر شدن دیوارها مي‌شود ولي میزان دقیق بهره‌وري از شكل‌پذيري باید در زلزله‌هاي واقعي و يا مطالعات پیچیده پاسخ‌هاي ديناميكکي دیوار در اثر زلزله مشخص شود. 

صفحه 24:
۱7 rl طراحي دیوار به صورت شکل‌پذیر هنگامي صحیح است که مقاومت ‎Ul‏ از طریق خمش صورت بگیرد نه از طریق برش و همچنین ظرفیت برشي دیوار در هر مقطع از برش آن مقطع که بر مبناي مقاومت خمشي دیوار به دست مي‌آید, بیشتر باشد. علاوه بر اين نه تنها ظرفيت برشي نهائي بلکه رفتار عضو بین حالت شروع ترک‌خوردگي و حالت گسيختگي برشي نیز مشخص باشد. 

صفحه 25:
با اینکه سازه‌هاي دیوار برشي در 30 سال اخیر, از فولاد کمتر از مقدار توصیه شده توسط آئین‌نامه‌هاي فعلي آمریکا برخوردار بوده‌اند اما با اين وجود در برابر زلزله‌هاي اين سه دهه به خوبي مقاومت کرده‌اند. بررسي‌هاي انجام شده از سال 1963 به بعد روي عملکرد این سازه‌هاء هنگام وقوع زلزله, نشان داده‌اند که با وجود مشاهده ترک‌هاي مختلف, حتي یک مورد ويراني یا تلفات جاني در سازه‌هاي با دیوار برشي گزارش نشده است. اغلب خسارات ساختمان‌هاي با سیستم قاب. در اثربیچش طبقات (و در نتیجه گسيختگي برشي ستون‌ها) بوده است. البته اين دلیل بر عدم مقاومت سازه‌هاي قابي طرح شده به روش‌هاي جدید. در برابر زلزله نمي‌باشد بلکه هدف نمایش قابلیت بالاي ديوارهاي برشي حتي در صورت آرماتورگذاري با شيوه‌هاي قديمي و غیر علمي است. با مشاهده ويراني ساختمان‌ها تحت زلزله‌هاي اخیر (1972 نیکاراگوثه و 1985 مکزیک و 1988 ارمنستان)؛ تأکید بر استفاده از ديوارهاي برشي (مخصوصاً در ساختمان‌هاي مسکوني) امري معقول به نظر مي‌رسد و نشان مي‌دهد که ساخت سازه‌هاي بدون دیوار برشي در مناطق با زلزله‌حيزي شدید یک نوع ریسک محسوب شده که با توجه به عواقب ناگوار آن قابل توصیه نمي‌باشد 

صفحه 26:
== ويژگيهاي دیوار برشي فولادي #از ويزكي هاي آن : © اقتصادي بودن ۶ اجراي آسان © وزن کم نسبت به سیستم هاي مشابه © شكل يذيري زياد © نصب سريع ۶ جذب انرژي بالا ‎٩‏ کاهش قابل ملاحظه تنش پسماند در سازه 

صفحه 27:
ساختمان هاي ساخته شده با استفاده از ديوار برشي فولادي اولين ساختمان ساخته شده با استفاده از اين روش بيمارستاني در لس آنجلس به نام بیمارستان 511۳02۳ بود. يكي از بزرگترین سازه هاي ساخته شده با سیستم دیوار برشي فولادي ساختفان شينجوكونومورا 3 در توکیو است که این ساختمان داراي 51 طبفة تؤذه و ارتفاع لان از شطع رمن 211 مثر اسم . 5 طبعنه لآن درزير زمين واقع بوده و 27.5 مترآن يايين تر از سطح زمين قرار دارد و » براي اجتناب از بكاركيري ديوار برشي بتني , از سيستم ديوار برشي فولادي در هسته هاي مركزي ساعتمان كه اطراف اسانسور ها , پله ها و رايزرهاي تاسيساتي مي باشد, استفاده گردید. 

صفحه 28:
دلایل زیر مناسب دانستند * جلوگيري از اخلال در کار روزانه و کاهش مشکلات براي بیماران , بعلت سرعت نصب آن . * جلوگيري از کاهش زیر بناي مفید و اتلاف فضاها * پیش بيني امکان تغییرات در آینده , زيرا در ديوار برشي فولادي به سادگي مي توان تغییرات مورد نظر را اعم ازجابجائي معماري و با ایجاد بازشو به خاطر عبور تاسیسات داد . * جلو گيري از ازدیاد وزن سازه . 

صفحه 29:
ممما سس معرفي سيستم ديوار برشي فولادي براي تقويت سازه هاي بتني ساخته شده در سال 1999 زلزله در ثطع- 1ه تايوان نيز باعث زيان فراوان و تخريب بسياري از سازه ها شد . دوباره اين ساختمان هايي که ‎jl ud‏ سال 1983 طراحي و ساخته شده بودند . تخريب شدند و بعد از زمين لرزه 1999 تمام. مقررات و قبلي لغو شدند . ضرايب لرزه اي منطقه اي در هرناحيه تايوان توليد و ايجاد كرديد . براي مثال شتاب زمين لرزه در منطقه وقتاء3] از 0.236 به 0.339 نامه هاي زلزله مورد باز بيني قرار كرفته و همه مقررا افزايش يافت در نتيجه تقريبا همه ساختمانها در ‎oly rio L gills Taichung‏ طراحي جديد احتياج به مقاوم سازي بيدا كردند. هدف اين بروزه افزايش و بهبود بخشيدن مقاومت لرزه اي ساختمان هاي بتن مسلح مي باشد . اين بروزه شامل نت زير فجموغه انتّت که شامل : 1- بيدا كردن و بي بردن به ميزان كمبود مقاومت لرزه اي ساختمان هاي بتن آرمه موجود بر اساس آبين نامه جديد 2- مساله نبروهاي وارد ير سازه كناري و همجوار بعلت تغيير مكانهاي بيش از اندازه جانبي آنها 3- تحقیق در مورد دو روش براي جذب انرژي توسط پانلهاي برشي فولادي و باديند فولادي براي بهبود مقاومت لرزه اي سازه هاي موجود 

صفحه 30:
شخصات ‎as‏ ي برشي فولادي نقطه تسلیم پایین (۲/۳) پانلهاي برشي فولادي ساخته شده از 1 توانايي جذب و اتلاف انرژ-ي زيادي را دارند , و مي توانند در ساختمان هاي جدید مورد استفاده قرار گیرد . اين نوع پانلها همانند دیوار برشي فولادي نسبت به نيروهاي زلزله طراحي و ساخته مي شوند . چون این پانلها داراي ويژگي جذب و اتلاف انرژي بالايي هستند , مي توان از آنها بعنوان میراگر براي میرا کردن انرژي لرزه اي استفاده کرد . این نوع میراگر فلزي در هنگام جدب انرژي انستحکام كاقي را دازند و همچنین نسبت به ميراگرهاي که ذر حال حاضر مورد استفاده قرار مي گیرند , نیاز به نگهداري و تعمیر ندارد . نعظه تسلیم و نقظه تهايي ضفحات 1۷۲ هردو تحت تاثير ميزان كرض واردة أشنت 

صفحه 31:
290 aa] ),_am@so=2e0 و و و وه PL 3295 7550 ‏مت هدقع‎ ۰ Pis2igs 75—90 4 | نحوه طراحي نمونه ها را نشان مي دهد برشي طولي وعرضي نمونه 

صفحه 32:
نتایج آزمایشات روي دیوار برشي فولادي 1۷۳ 

صفحه 33:
آزمایش شده داراي استحکام و جذب انرژي قابل توجهي است و نسبت به دامنه تغییر مکان در شرایط بارگذاري یا تغییر در دامنه خركا ‎a‏ ‏مقدار انرژٍي تلف شده پانلهاي برشي در هر شرایط بارگذاري لرزه اي ثابت مي ماند . مشخصات نمودار بار - ‎ab‏ جايي پانل برشي شديدا تحت تأثير كمانش برشي ‎cas‏ جات بازی فولادی ات حعمولا مقاومت نهايي به تدریج بعد از اينكه کمانش برشي اتفاق افتاد . كاهش مي يابد. 

صفحه 34:
در شکل 5 مجموع انرژي تلف شده بستگي به بارگذاري و افزایش جابه جايي ندارد . چون که پریود لرزشي طبیعت تصادفي دارد این مطالعات نشان مي دهد انرژٍي به نسبت تاریخچه بارگذاري بي تفاوت است و اين يكي از مزاياي پانل برشي همانند ميراگرهاي لرزه اي است . در پانلهاي برشي استهلاک انرژي موثر تحت چرخه بار گذاري تصادفي ابت مي ماند . پانل فولادي مي تواند براي تقویت ساختمان هاي موجود موثر باشد ال ار المقيت ‎ea‏ ‏0 عن يماسا شكل 5 : انرزي تجمعي در نمونه ها لط ريسم 

صفحه 35:
ا زر مقاومت لرزه آي سازه ها بآ استفاده از مقاومت نهايي يايين در قابهاي مهار بندي و پانلهاي برشي کمانش قاب مهاربندي شده (بادبند ( تجربیات قبلي نشان مي دهد که ساختمان هايي که مطابق مقررات امروزي طراحي وساخته نشده اند , نمي توانند در مقابل نيروي زلزله مقاومك كرده و متحمل خسارزتهاني مي شوند . در تابوان لين ساحتمانها اکثرا سازه هاي بتن آرمه هستند و نياز به ترميم براي بهبود مقاومت لرزه اي دارند . قابهاي ممان كير (818) و بانلهاي برشي فولادي ثابت شده که‌داراي مقاومت بالا و شكل يذيري بالا و حلقه هاي ‎gupta‏ ‏ثابتي ويايداري دارد . قاب مهار شده با بادبند شامل المانهاي باربر و المانهاي مهاربندي براي بارهاي جانبي هستند . 

صفحه 36:
اص سس 1- مقاومت تسلیم و مقاومت نهايي فولاد 1۷۳ متاثر ار نسبت كرنشي است . مقاومت نهايي پانلهاي برشي ساخته شده از فولاد 1.۷۳ به سرعت بارگذاري آن بستگي دارد . .2- ساخت و طراحي صحیح پانلهاي برشي ساخته شده از فولاد 1۳ فولاد به چرخش نسبي 96 5 رسیده است که لازمه اتلاف انرژي بالايي است . 3- تحت بارپانل برشي ابتدا تسلیم موضعي رخ مي دهد و با افزایش بار کمانش پانل رخ مي دهد ودر تتیجه پانل به بیرون قوس ورداشته وباعث کشش مقطع مي شود . بعد از تسلیم ند کامل پانل نواز‌هاي ببروتن صفحه از همه آثر باعث جذب انرژی می نود 

صفحه 37:
خب ۱7 مراجع ۰ ‏کتاب مقدمه اي بر دیوار برشي فولادي نوشته دکتر‎ -1 ‏سعید صبوري‎ Astaneh-Asl, A. )2000(. “Steel plate shear -2 walls,” U. S.-Japan Workshop onSeismic Fracture Issues in Steel Structure, San Francisco. 3- Seismic Assessment and Strengthening Method of Existing RC Buildings in Response to Code Revision Shun-Tyan Chen -Van Jeng- Sheng-Jin Chen-Cheng-Cheng Chen