بررسی تأثیر شکل هندسی بازشو بر عملکرد لرزه ای دیوار برشی فولادی

استفاده از سیستم های لرزه بر نوین در ساختمان ها سبب کاهش نیروهای اعمالی به سازه و هم چنین کاهش حجم عملیات اجرایی به نحو مطلوبی می شود. دیوار برشی فولادی یکی از این سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی است که به دلایلی چون سختی الاستیک بالا، شکل پذیری و جذب انرژی بسیار مطلوب، سهولت در تکنولوژی ساخت و اجرا و معیارهای اقتصادی بر بسیاری از سیستم های باربر موجود برتری دارد. با توجه به ماهیت دیوار برشی فولادی، این سیستم باربر در کنار مزایایی که دارد، به علت سختی زیاد، موجب افزایش ابعاد تیر و ستون ها، اتصالات و به دنبال آن شالوده ساختمان می شود، شایسته است به روشی این سختی را تا حد لازم کاهش داد. یکی از این راه کارها ایجاد سوراخ در ورق دیوار است، به این ترتیب با ایجاد بازشو، علاوه بر کاهش سختی، می توان از وجود بازشو در زمان بهره برداری و هم چنین عبور تأسیسات استفاده کرد. هدف پژوهش حاضر این است که شکل هندسی و محل قرارگیری بازشو به چه صورتی باشد تا معیارهای فنی و طراحی لرزه ای و هم چنین معیارهای اقتصادی به طور مناسبی تأمین شوند. در این پژوهش، چند فرم محتمل و منطقی شکل و محل قرارگیری بازشو و البته در اندازه های مختلف برای دیوار برشی فولادی تعریف شده که پس از مدل سازی در نرم افزار اجزای محدود abaqus، به روش استاتیکی غیرخطی به تحلیل هر یک پرداخته شده و در نهایت نتایج به صورت نمودار نیرو- جابه جایی گزارش شده و پارامترهای مقاومت، سختی اولیه و جذب انرژی برای هر یک نمونه ها محاسبه و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که در مجموع هم شکل و هم محل قرارگیری بازشو بر پارامترهای لرزه ای آن تأثیرگذار است. نمونه هایی که در آن ها بازشوها از وسط دیوار دورتر و به ستون ها نزدیک تر باشند، سختی و مقاومت بیش تری دارند و نمونه هایی که محل قرارگیری بازشوها در آن ها عکس حالت گفته شده باشد، نسبت به افزایش سطح بازشو، تغییر بیش تری را در پارامترهای لرزه ای از خود نشان می دهند و در برخی موارد برای تأمین یک مقدار سختی مشخص می توان با توجه به مسائل اقتصادی (مقدار درصد بازشو و فولاد مصرفی) و هم چنین نوع کاربری بازشو در زمان بهره برداری، شکل مناسب را برای بازشو انتخاب کرد.