دیوارهای برشی فولادی

اشاره: در سه دهه اخیر استفاده از دیوار برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی در ساختمان مورد توجه پژوهشگران و طراحان قرار گرفته است. این پدیده نوین که در جهان به سرعت رو به گسترش است، در ساخت ساختمان های جدید و بعضاً تقویت ساختمان های موجود، به خصوص در کشورهای با لرزه خیزی بالا همچون آمریکا و ژاپن به کار گرفته شده است. کاربرد در نقاط مختلف دنیا دیوارهای برشی فولادی در تعداد بسیاری از ساختمان ها در ایالات متحده، کانادا، مکزیک و ژاپن در طیف وسیعی از انواع ساختمان ها از خانه های مسکونی تک خانوار تا ساختمان های بلندمرتبه استفاده شده است. علاوه بر ساختمان های جدید، ورق های فولادی جان برای مقاوم سازی ساختمان های موجود دارای قاب که سختی و مقاومت بیشتری نیاز دارند، به کاررفته است. هر جا عملکرد ساختمان اجازۀ استفاده از دیوارهای با طول متوسط را بدهد، دیوارهای برشی فولادی به کار میروند. ساختمان های میان مرتبه و بلندمرتبه با پلان های تکراری و هستۀ ساختمانی پیوسته، به ویژه برای دیوارهای برشی فولادی مناسب میباشند. کاربرد در ایالات متحده در ابتدا، در غیاب مقررات طراحی آئین نامه ای برای دیوارهای برشی فولادی، مهندسین برای تعیین ابعاد و جزئیات این دیوارها به اصول مهندسی استناد میکردند. مثال های زیر نمونه هائی از روش های ارائه شده برای برآورده شدن الزامات پروژه های مختلف را ارائه میدهد. برای یک ساختمان جدید 16 طبقه که بیمارستان H.C.Moffit در مرکز پزشکی سانفرانسیسکو دانشگاه کالیفرنیا را توسعه میداد، انواع مختلفی از سیستم های سازه ای در نظر گرفته شد. دیوارهای برشی بهترین سیستم سازه ای برای مطابقت با الزامات بارهای طراحی لرزه ای زیاد و سختی بالا تعیین گردید (در آن زمان برای نگهداری سیستم های حیاتی بیمارستان از آسیب، مناسب تشخیص داده شد، به طوری که این سیستم ها بعد از یک زلزلۀ شدید قابل بهره برداری بمانند) و برای ارتفاع طبقه قابل دسترسی به منظور هماهنگی با تراز طبقات ساختمان موجود مجاور و بنابراین هماهنگ کردن تعدادی از داکتها، لوله ها و سایر تأسیسات مکانیکی و الکتریکی در فضای سقف، محدودیت هایی ایجاد شد. شکل 1-8- توسعۀ بیمارستان H.C.Moffit، جزئیات تیپ دیوارهای برشی فولادی و نمونه ای از سطح مقطع (Dean و همکاران،1977؛ Wosser و Poland،2003) دیوارهای برشی فولادی که در سال های 1970 ساخته میشد، برای جلوگیری از کمانش ورق دیوار دارای سخت کننده بود. برای مثال، برای هتل هزار اتاقه Hyatt Regency در دالاس که در طراحی آن، بار باد عامل کنترل کننده بود، از دیوارهای برشی فولادی استفاده شد که در شکل 1-9 نشان داده شده است. شکل 1-9- هتل Hyatt Regency در دالاس: (a) ساختمان تکمیل شده (b) جزئیات دیوار برشی فولادی دارای سخت کننده (1978) (c) مرحلۀ ساخت (1978) 　 　 　 　 　 　 سرگذشت بیمارستان Olive View مؤید آن است که استفاده از دیوارهای برشی در سازۀ ساختمان ها قابل اطمینان بوده و نه تنها صرفه جویی قابل ملاحظه ای را در مصرف فولاد به همراه دارد، بلکه رفتار آنها را نیز در برابر نیروهای ناشی از زلزله کاملاً بهبود بخشیده و در کاهش خسارات نقش بسزایی ایفاء مینماید. شکل 1-10- مراحل نصب دیوار برشی بیمارستان شکل 1-11- خسارت غیر سازه ای دربیمارستان Olive View در زلزلۀ 1994 نورث ریچ (Naeim وLobo، 1997) دیوارهای برشی فولادی همچنین در مقاوم سازی سایر انواع سازه ها استفاده شده است. برای مثال، کتابخانۀ ملی (1937) Oregon، یک سازۀ با قاب بتنی مسلح، با دیوارهای برشی فولادی مقاوم سازی شد، به این منظور که اجازه دهد ساختمان در طول عملیات تعمیر باز باشد تا از آثار تاریخی موجود محافظت گردد. در این حالت دیوارهای برشی فولادی سودمند نیز میباشند، به این دلیل که لازم است رطوبت تولیدشده طی بتن ریزی جابه جا شود تا مجموعۀ کتاب های تاریخی در برابر خسارت احتمالی محافظت گردد. ورق های فولادی همچنین در پانل های کوچک طراحی میشوند که بتوانند بدون استفاده از ماشین آلات سنگین، با دست نصب گردند. تا جایی که امکان داشت برای کاهش خطر آتش سوزی ناشی از جوشکاری در کتابخانه، از وصله های پیچی با اشکال سازه ای WT استفاده گردید. ارائه دهنده مقاله: شرکت سبک آفرینان عمارت پارس