بخشی از مقاله
خلاصه
یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازهها ، بویژه سازهای بلند، مقاومت ، استحکام و چگونگی مقابله آنهابا نیروهای جانبی، خاصه نیروی جانبی زلزله است، که این مهم با تعبیه سیستم های مختلف مقاوم در مقابل نیروهای جانبی تأمین می گردد و یکی از مناسب ترین این روشها کاربرد سیستم دو گانه قاب دیوار است. در سیستم سازهای قاب دیوار ،محدودیتهای چیدمان و مساله مکان قرارگیری دیوار برشی در پلان دارای اهمیتی است که طراحان کمتر به آن توجه می کنند.
بهترین موقعیت مکانی برای یک دیوار برشی و نحوه قرارگرفتن آن، باعث کاهش قابل ملاحظه ای در تغییر مکان جانبی سازه و همچنین جذب سهم بیشتری از نیروهای جانبی خواهد شد. در این پژوهش بهینه یابی موقعیت برای حالت سازه با پلان متقارن در سازههای قاب - دیوار انجام شده است. بر این اساس مدلهایی با تعداد طبقات 16 ، 20 ، 28 ، 32، 36 ، در هر دو حالت مورد بررسی قرار گرفته است.
1. مقدمه
این راهنما به منظور استفاده مولفین مقالات کامل برای نوشتن مقالات فارسی مطابق الگوی استاندارد و واحد این کنگره تهیه شده است. رعایت این ضوابط برای همه مولفین محترم اجباری است. توجه نمایید که متن حاضر نیز با رعایت همین ضوابط تهیه شده است و میتواند جهت نمونه عملی مورد استفاده قرار گیرد - البته پس از حذف علائم و توضیحات راهنمای اضافی - .
برای نگارش مقالات فارسی ضروری است از نرم افزار Word 2007 در محیط Windows استفاده شود. از فونت - - B Zar 10pt و فاصله خطوط single در تهیه متن اصلی مقاله استفاده گردد. متن مقاله بصورت تک ستونی و با حاشیه 30 میلیمتر از راست و 25 میلیمتر از چپ و30 میلیمتر از بالا و پایین تهیه گردد. عنوان هر بخش با فونت - B Titr 10pt - ، با شماره بخش و با فاصله دو خط خالی از بخش قبلی و یک خط خالی از متن نوشته شود. اولین خط همه پاراگرافها، بجز اولین پاراگراف بعد از متن، بصورت هماهنگ 10 میلیمتر فرورفتگی داشته باشد.
به منظور بررسی اثر استقرار دیوارهای برشی یک سری سازه اسکلت بتنی مورد مطالعه قرار گرفتند. سازهها دارای پلان مشابه ، به ابعاد 45×25 متر بصورت متقارن و نامتقارن می باشند. پلان انتخابی دارای دهانه های 5 متری بوده وابعاد آنیک، تطابق عمومی با سازه هایی که عملاً در طراحی با آنها مواجه می شویم دارد. ارتفاع طبقات 2.3 متر فرض شده و مدلهایی با تعداد طبقات 16 ، 20 ، ........ ، 36 طبقه جهت بررسی در نظر گرفته شده است.
توزیع جرم در کلیه طبقات یکسان بوده ،و بار مرده طراحی 800 کیلوگرم بر مترمربع و بار زنده طراحی 300 کیلوگرم برمترمربع در نظر گرفته شده است.
در این مرحله، پنج حالت برای موقعیت قرارگیری دیوار برشی در پلان، مطابق شکل - 1 - در نظر گرفته شده است. هر پنج حالت برای سازه های 16،20،...،36 طبقه، با اعمال صد در صد نیروی جانبی آنالیز گردیده است. ضخامت دیوار برشی برای هر پنج حالت ثابت است. ولی برای سازه های با تعداد طبقات بیشتر، این ضخامت افزایش داده شده است.
نتایج حاصل از آنالیز سازههای این مرحله به صورت تغییر مکان هر طبقه نسبت به تراز اصلی ،به صورت نمودارهایی در اشکال - 2 - ، - 3 - ،...، - 6 - نشان داده شدهاند. همچنین برای سازههای 24 و 36 طبقه، درصد جذب نیروی برشی توسط دیوار نیز بررسی گردیده است و اشکال - 7 - و - 8 - حاصل همین بررسی میباشند.
نتایج حاصل از مرحله اول تحقیقات به شرح زیر است:
-1 با توجه به تغییر مکان ایجاد شده برای حالتهای W1، W2، W3، W4 و W5، در سازههای با تعداد طبقات مختلف، مشاهده میگردد، که اگر دیوار برشی در موقعیت های W3 و W4 قرار گیرد، کمترین تغییر مکان در سازه به وجود میآید. تأثیر این موقعیت در کم کردن تغییر مکان بین 1.9 درصد تا 2.24 درصد برای سازههای با تعداد طبقات مختلف میباشد. این اعداد در مقایسه دو حالت W4 - بهترین حالت - و W1 - نامناسب ترین حالت - به دست آمدهاند.
-2 با توجه به نمودارهای درصد جذب نیروی برشی، تأثیر منفی دیوار بر قاب در طبقات فوقانی قابل مشاهده است. یعنی در طبقات فوقانی قاب خمشی در مقابل تغییر شکل دیوار برشی محدودیت ایجاد کرده و نیروهایی در خلاف جهت به دیوار برشی وارد میکند، ولی در طبقات تحتانی عکس این حالت اتفاق میافتد. این نیروهای به وجود آمده را نیروهای اندرکش بین قاب خمشی و دیوار برشی مینامند.
در تفسیر نتایج فوق میتوان گفت، حالت بهینه در شرایطی به وجود میآید که قابهای بیشتری بتوانند با دیوار برشی عملکرد متقابل داشته باشند. به عنوان مثال در نامناسبترین حالت ها که حالتهای W1 و W5 میباشند، فقط یک قاب کناری و یا یک قاب میانی میتوانند تأثیر مستقیم بر دیوار داشته باشند. ولی در حالت های W3 و W4 که بهترین حالت برای دیوار تشخیص داده شدهاند، تعداد قاب های اطراف دیوار بیشتر میباشد، و عملکرد متقابل بهتری را با دیوار خواهند داشت.
در این مرحله مقایسهای بین پنج حالت اول، و حالت W6 که از هسته مرکزی بسته - BOX - در آن استفاده گردیده، انجام پذیرفته است - شکل . - 9 استفاده از این فرم دیوار برشی برای سازه ها، در اطراف آسانسور و یا سرویس پلهها بسیار رایج است. این تحقیق برای سازه های 16، 20، ...، 36 طبقه انجام شده که نتایج حاصل ، در اشکال - - 2، - 3 - ، ...، - 6 - به صورت نمودار نشان داده شده است. همچنین درصد جذب نیروی برشی توسط هسته دراشکال - 7 - و - 8 - مشخص شدهاند.
