ارزيابي تاثير ديوار برشي فولادي و مهاربند ضربدري بر دوره تناوب سازه

ديوار برشي فولادي يا به اختصارSPSWبراي گرفتن نيروهاي جانبي زلزله و باد در ساختمان­ها، بويژه درساختمان­هاي بلند در سه دهه اخير مطرح و مورد استفاده قرار گرفته است. اين پديده نوين كه در جهان به سرعت رو به گسترش مي­باشد در احداث ساختمان­هاي جديد و همچنين بهسازي ساختمان­هاي موجود به­خصوص در كشورهاي زلزله خيزي همچون آمريكا و ژاپن بكارگرفته شده است. استفاده از آنها در مقايسه با قاب­هاي خمشي تا حدود 50 درصد صرفه جويي در مصرف فولاد در سازه ساختمانها به همراه داشته است. ديوارهاي برشي فولادي از نظر اجرايي، سيستمي بسيار ساده بوده و هيچگونه پيچيدگي خاصي در آن وجود ندارد. در اين مقاله، يكي از پر كاربردترين مهاربندهاي سازه اي (X) با ديوار برشي فولادي هم وزن آن جايگزين شده و تاثير اين تغيير در پريود طبيعي ارتعاش و آناليز طيفي سازه مورد بررسي قرار گيرد. به همين منظور سازه هاي 1 تا 5 طبقه بصورت 3 دهانه در نظر گرفته شده و با استفاده از مهاربندي X به عنوان سيستم باربر جانبي طراحي شدند. سپس در حالت 3 بعدي مهاربندي مذكور با ديوار برشي فولادي هم وزن آن جايگزين شد و آناليز مودال انجام شد كه در نتيجه آن پريود طبيعي و شكل مودهاي ارتعاشي سازه ها استخراج شده اند. سپس با در نظر گرفتن زلزله طبس، طيف با ميرايي 5% استخراج شد و آناليز طيفي سازه ها انجام گرديد. مشاهده شد كه در تمام حالتهاي مورد بررسي، پريود طبيعي ارتعاش قاب با ديوار برشي فولادي كمتر از قاب با مهاربندي X است كه نشان دهنده سختي بالاتر ديوار برشي فولادي در مقايسه با مهاربندي X هم وزن آن است. بعلاوه با افزايش تعداد طبقات سازه، تفاوت بين پريود طبيعي ارتعاش سازه با مهاربندي X و ديوار برشي فولادي افزايش مي يابد.