عمران فایل

بررسی انواع سختی در سازه و عوامل موثر بر افزایش سختی ساختمان

سختی، مقاومت و شکل پذیری سه پارامتر تعیین کننده ی رفتار سازه در برابر زلزله می باشند اما سختی چه مفهومی دارد و در سازه بر چند نوع است؟ چه عواملی در سختی سازه موثرند؟  تفاوت سختی و مقاومت چیست؟ چطور می توانیم سختی سازه را افزایش دهیم؟ چه رابطه ای مابین سختی پیچشی و خمشی با ممان اینرسی وجود دارد؟

در این مقاله ضمن پاسخ به تمامی سوالات مطرح شده، به تشریح بیشتر مفهوم سختی و تاثیر آن بر مقاوم سازی سازه در برابر زلزله می پردازیم.

فهرست مطالب این نوشته:

  • سختی چیست ؟
  • انواع سختی در سازه و محاسبه آن
  • اهمیت سختی در سازه
  • عوامل مؤثر در سختی سازه
  • تعریف سختی طبقه و سختی کل قاب
  • روش های افزایش سختی
  • تفاوت سختی و مقاومت
  • خرابی ناشی از طبقات نرم، ضوابط آیین نامه ها و تأثیر تیپ بندی مقاطع
  • بررسی تاثیر سختی خمشی تیر ها و ستون ها بر سازه

سختی چیست؟

سختی سازه را می توان به چند طریق تعریف کرد :

  • سختی (stiffness، صلبیّت، سفتی) به معنای میزان مقاومت سازه در برابر تغییر شکل (یا ایستادگی در برابر تغییر مکان) است.

دیمانسیون سختی برابر است با دیمانسیون نیرو [N] بر دیمانسیون طول [M] که با توجه به آن می توان سختی را این گونه تعریف کرد که :

  • سختی یعنی معکوس میزان تغییر شکل سازه در صورتی که نیروی واحد بر آن وارد شود (این نیرو می تواند به اشکال فشاری، کششی، خمشی، برشی و یا پیچشی اعمال شود).
  • از دیدگاه فیزیکی نیز سختی به معنای میزان انرژی ذخیره شده در یک جسم بر اثر نیروی وارد بر آن می باشد.


فرمول انواع سختی در سازه

مفهوم سختی در مهندسی به مانند مفهوم سختی در فیزیک می باشد، به این صورت که اگر اعضای سازه را به صورت فنر در نظر بگیریم، طبق رابطه ی نیرو و تغییر شکل خواهیم داشت:

نیروی وارد بر سازه برابر است با حاصل ضرب سختی در تغییر شکل ماکزیمم. 

 

با توجه به تحلیل سازه، جسم در فضای سه بعدی دارای ۳۶ درجه سختی می باشد :

  • سختی برای مقابله با تغییر شکل طولی یا محوری در ۶ جهت (۶ سختی)
  • سختی در برابر نیروی برشی در ۶ جهت و ۲راستا (۱۲سختی)
  • سختی در برابر نیروی پیچشی در ۶ جهت (۶ سختی)
  • ۲ سختی در برابر نیروی خمشی در ۶ جهت (۱۲سختی)


سختی محوری (Axial stiffness)

روش محاسبه سختی محوری میله ای با مشخصات زیر بدین ترتیب است:
سطح مقطع
طول L و مدول الاستیسیته ی E

فرمول سختی محوری

 

 

سختی محوری

سختی خمشی (Bending stiffness

برای محاسبه سختی خمشی، مطابق قبل، پس از در نظر گرفتن تغییر مکان های ناشی از نیروی خمشی برای یک المان با مدول الاستیسیته ممان اینرسی I و طول L خواهیم داشت :

فرمول سختی خمشی

 

 

سختی خمشی


سختی برشی ( Shear stiffness

این سختی عموماً برای اعضایی با تغییر شکل برشی مانند دیوار برشی ها مطرح می گردد و با توجه به محاسبه تغییر شکل های برشی برای المانی با ضریب پواسون، v مدول الاستیسیته، E سطح مقطع A و طول L خواهیم داشت:

 

فرمول سختی برشی

 

 

 

سختی برشی

سختی پیچشی ( Torsional stiffness

سختی پیچشی برای المان هایی که تحت پیچش محوری قرار می گیرند، مطرح شده است. معمولاً کمانش پیچشی از ضعف های اعضای جداره نازک تحت خمش می باشد. مطابق قبل برای المانی با مدول برشی، G ممان اینرسی پیچشی J و طول L خواهیم داشت:


فرمول سختی پیچشی

 

سختی پیچشی

 

اصولاً محاسبه سختی پیچشی و خمشی دشوار بوده و با مدول الاستیسیته و ممان اینرسی سطح مقطع المان در ارتباط می باشد.
در محاسبه سختی سازه، مطابق تحلیل سازه ها پس از اعمال شرایط تکیه گاهی در گره های سازه، معادلاتی به دست می آید که با توجه به مجهول بودن تغییر شکل ها و ضرایب سختی و معلوم بودن نیروهای وارد بر سازه می توان ضرایب سختی و تغییر شکل ها را با حل معادلات محاسبه نمود.

اهمیت سختی در سازه

با وجود اینکه طراحی سازه بر پایه مقاومت اعضا در نظر گرفته شده است، اما مواردی مشاهده می شود که در آن ها تنش ها در اعضا و ارتباط بینشان به طور قابل ملاحظه ای از سطح مجاز کمتر می باشد. در چنین مواردی الزامات سختی سازه، تعیین کننده ی ابعاد و ویژگی های این مجموعه ها می باشد.

به طور مثال ساختمان های مرتفع و برج ها باید از سختی مطلوبی برخوردار باشند؛ چرا که در صورت تامین نبودن این سختی، طبقات بالاتر با نیروی باد مثل آونگ حرکت خواهند کرد که این وضعیت در هنگام وقوع زمین لرزه و وارد شدن بار جانبی به سازه وخیم تر خواهد شد.

به طور کلی فرم و نوع ارتعاش هر سازه بستگی به نحوه ی پخش جرم و سختی و شرایط تکیه گاهی آن سازه دارد. در هر صورت، تغییر شکل سازه به چهار فرم و یا ترکیبی از این چهار فرم خواهد بود :

  • تغییر شکل محوری (مانند ارتعاش یک بلوک صلب روی خاک )
  • تغییر شکل خمشی (مانند ارتعاش سازه های مرتفع )
  • تغییر شکل برشی (مانند ارتعاش افقی یک ساختمان چند طبقه به واسطه ی تیر های صلب کف که در تراز های مختلفی به یکدیگر متصل اند)
  • تغییر شکل پیچشی (مانند پیچش یک ساختمان به واسطه فاصله ی مرکز جرم و سختی)


عوامل مؤثر در سختی سازه

۱-  مشخصات مصالح : سختی سازه وابستگی زیادی به مشخصات مصالح از جمله مدول ارتجاعی یانگ (E) و مدول برشی (G) دارد، چنانکه اگر این دو پارامتر زیاد شوند، سختی نیز افزایش می یابد.

۲- مشخصات مقطع : بسته به نوع اعضا سازه، سختی جانبی آن ها نیز برای مقابله با نیرو های جانبی زلزله متفاوت است. به عنوان مثال، سختی جانبی دیوار های سازه ای (مثل دیوار حائل) نسبت به ستون های سازه بیشتر می باشد.

۳- مشخصات هندسی سازه : چنان که می دانید، در صورت ایجاد فاصله بین مرکز سختی سازه و مرکز جرم آن، نیروی پیچشی ای ایجاد شده و سازه را تحت تاثیر قرار می دهد. پس می توان گفت عواملی هم چون جهت گیری مقاطع سازه و نسبت ارتفاع به ابعاد سازه، در میزان سختی آن تاثیر دارند.

 

مشخصات هندسی سازه

پیچش ایجاد شده در سازه به دلیل فاصله مرکز جرم و مرکز سختی

 

۴- خصوصیات اتصال : با توجه به اینکه بخشی از جابجایی طبقه در سازه فولادی، مربوط به تغییر شکل ناحیه پانلی (چشمه اتصال) وابسته به اتصالات تیر و ستون می باشد، می توان این گونه بیان کرد که خصوصیات اتصال اعضا در ساختمان های مرتفع، از پارامتر های مهم در تعیین سختی هستند.

 

چشمه اتصال

ناحیه پانلی اتصال تیر و ستون


تعریف سختی طبقه و سختی قاب

سختی طبقه : به مجموع سختی جانبی های اعضای قائم باربر جانبی در یک طبقه، سختی طبقه گوییم .

روش های مختلفی برای محاسبه سختی طبقات وجود دارد که یکی از آن ها به این صورت می باشد که، با بدون حرکت در نظر گرفتن کلیه طبقات به جز طبقه مورد نظر، تغییر مکان آن طبقه را به ازای نیروی واحد وارد بر آن محاسبه می کنیم.

سختی کل قاب: به مجموع سختی جانبی اعضای قائم باربر جانبی در یک تراز، سختی کل قاب گوییم. با توجه به این که در قاب خمشی، اتصالات بین تیر ها و ستون ها صلب می باشد، به واسطه ی خمش تیر ها و ستون ها در راستای جانبی، قاب خمشی دارای تغییر مکان میشود. می توان این گونه نتیجه گرفت که سختی جانبی کل قاب، تابعی از سختی خمشی اعضای قاب می باشد. در واقع سختی کل قاب، تاثیر ناچیزی از فشار های محوری و کششی ستون ها می پذیرد.

برای محاسبه این سختی نیز بدین گونه عمل می کنیم که در کلیه طبقات، هیچ قیدی در برابر حرکت قرار نمی دهیم. سپس تغییر مکان جانبی واحد در سقف را محاسبه می کنیم.

راه های افزایش سختی سازه

۱- استفاده از هسته مرکزی (Central Core)

اگر ساختمان دارای هسته ی مرکزی باشد، سختی آن تا حدود زیادی افزایش می یابد. البته وجود هسته مرکزی مزایای دیگری نیز دارد، مانند این که می تواند امکان یک نمای بازشو را به ساختمان بدهد و یا از هسته ی مرکزی به عنوان راه پله یا آسانسور استفاده کرد.

 

هسته ی مرکزی یک ساختمان

هسته ی مرکزی یک ساختمان با ستون ۵در ۵


۲- سیستم لوله ای (Tube system)

سیستم لوله ای دارای دو سری دیوار برشی است که سازه را در هر جهت سخت می کند و مقاومت پیچشی سازه را افزایش می دهد .

 

سیستم لوله ای

سیستم لوله ای در پلان یک ساختمان

 

۳- سیستم لوله ای دوبل (Double Tube System) 

این نوع سیستم در واقع ترکیبی از سیستم هسته ی مرکزی و لوله ای است و ضمن اینکه امکان باز شو های کمی را برای ساختمان ایجاد میکند، هسته ی مرکزی آن فضای زیادی را اشغال می کند. اما با توجه به بالا بردن زیاد سختی و مقاومت پیچشی معمولا در ساختمان های مرتفع و برج ها اجرا می شود.

 

سیستم لوله ای دوبل

سیستم لوله ای دوبل در پلان یک ساختمان

 

۴- دیوار های برشی (Shear Walls)

دیوار های برشی در دو انتهای مختلف برای افزایش سختی در وجه هایی که در معرض نیروی باد هستند، قرار داده می شوند و تاثیر کمی در افزایش مقاومت پیچشی سازه دارند. باید جانمایی این دیوارها به گونه ای باشد که بین مرکز جرم و مرکز سختی، فاصله زیادی نیفتد وگرنه منجر به پیچش سازه خواهند شد.

 

پلان دیوار برشی

پلان دیوار برشی یک سازه

۵- قاب مهار بندی شده (Braced Frame)

این نوع قاب شامل یک سازه ساده مهار بندی شده به منظور افزایش سختی است که وابسته به عضو های قطری متقاطع می باشد. علاوه بر ایجاد محدودیت در انتخاب محل درب و پنجره ها، هم چنین جزئیات اجرایی آن می تواند گران باشد .

 

قاب مهار بندی شده

قاب مهار بندی شده

 

تفاوت سختی و مقاومت

با ارائه ی یک تعریف از سختی و مقاومت به شرح تفاوت این دو پارامتر خواهیم پرداخت.

سختی (stiffness): میزان مقاومت جسم در برابر تغییر شکل پلاستیک (دائم)

مقاومت (strength): میزان تحمل جسم در برابر نیرو های وارد بر آن قبل از گسیختگی کامل (شکست)

به بیان دیگر سختی پارامتری است که به خواص و ذرات ماده و ترکیب بندی و فرمول شیمیایی آن بستگی دارد، اما مقاومت به ماژول یا المان جسم بستگی دارد و با خواص فیزیکی جسم مثل سطح مقطع، مدول الاستیسیته، طول جسم و دیگر پارامتر های فیزیکی در ارتباط است.

در واقع با استفاده از مفهوم سختی می توان به توزیع درست نیرو در المان ها دست یافت که منجر به، بدست آوردن تغییر مکان های سازه می شود. اما با مفهوم مقاومت می توان توان و تحمل مقاطع را در برابر نیروهای وارده محاسبه کرد.

بحث سختی و مقاومت با رفتار ترد یا نرم المان رابطه مسقیم دارد و در صورتی که بحث مقاومت و سختی در کل سازه مطرح باشد، باید مفاهیم سختی و مقاومت در دو دسته رفتار الاستیک یا پلاستیک در نظر گرفته شود.

در ادامه مقاله برای درک بهتر، با رفتار ترد و نرم اعضا و تعریف طبقه نرم، آشنا می شویم.

خرابی ناشی از طبقات نرم

ابتدا یک توضیح مختصر راجع به رفتار ترد و نرم سازه و تفاوت طبقه ی نرم با سایر طبقات بیان می کنیم، سپس به بررسی چگونگی آسیب دیدگی این طبقات می- پردازیم.

اگر عضو قبل از رسیدن به مقاومت تسلیم در اثر کمانش از هم گسیخته شود، گوییم عضو رفتار ترد دارد و اگر قبل از رسیدن به حد تسلیم خود، تغییر شکل قابل ملاحظه ای انجام دهد، گویی که عضو رفتار نرم دارد.

اگر طبقه ای دارای سختی کمی باشد، آن طبقه را طبقه نرم گوییم. معمولا طبقه نرم در پیلوت ساختمان شکل می گیرد چرا که به دلیل وجود پارکینگ در این قسمت سازه، حجم میانقاب ها بسیار کمتر از سایر طبقات است، در نتیجه تفاوت زیادی در سختی پیلوت و طبقه فوق به وجود می آید.

مانند تصویر زیر که پیلوت بیمارستانی در ایالت کالیفرنیا، پس از زلزله سال، ۱۹۷۱به طور کلی تخریب شده و اصطلاحا با خاک یکسان شده است!

 

 طبقات نرم

تخریب کامل پیلوت بیمارستان

 

مطالعات نشان داده است که اتلاف انرژی زلزله های بزرگ به غیر از استهلاک ذاتی سازه، به واسطه ی رژیم پلاستیک سازه نیز جذب می شود. با توجه به این که وجود یک بخش قوی یا ضعیف در سازه عکس العمل آن ناحیه را با سایر بخش های سازه متفاوت می سازد، می توان گفت وجود طبقه ی نرم بر رفتار سازه در برابر نیروی زلزله تاثیر می گذارد.

به این صورت که با توجه به سختی کم طبقه ی نرم تغییر مکان سازه در آن ناحیه زیاد می شود و در اثر وجود نیروی قائم پایداری سازه از بین می رود.

آیا هر چه سختی سازه را افزایش دهیم، عملکرد سازه بهتر خواهد شد؟

ممکن است به اشتباه این طور برداشت شود که با افزایش هر چه بیشتر سختی مشکلی برای سازه ایجاد نمی شود، اما باید توجه داشت که افزایش بیش از حد سختی قاب، موجب کاهش پریود سازه و افزایش نیرو برشی پایه می شود. در نتیجه این نیروی برشی وارد به ستون می تواند بیشتر از برش طراحی آن شده و موجب تخریب ستون و سازه شود.

به عنوان مثال در ساختمان های بتنی هر چند با افزایش سایز یک ستون سختی آن زیاد می شود، اما این امر می تواند بار جانبی وارد به آن ستون را افزایش دهد که با توجه به کاهش بار سایر ستون ها می تواند موجب بحرانی شدن سایر اعضا شود.

در نتیجه در آیین نامه ها برای جلوگیری از این گونه مشکلات، ضرایب اعمال کاهش سختی در اعضای اسکلت های فولادی و بتنی اعمال شده است. در واقع هدف از افزایش سختی در سازه این نیست که کاملا جلوی تغییر شکل سازه را بگیریم، بلکه از دیدگاه مهندسی، طراحی مورد قبول است که علاوه بر تامین مقاومت لازم و سختی مورد نیاز بتواند تغییر شکل سازه را در محدوده ی مجاز نگه دارد.

 

پدیده ی طبقه ی نرم

تخریب ناشی از پدیده ی طبقه ی نرم

 

ضوابط آیین نامه ها جهت کنترل طبقه نرم

آیین نامه های مختلف برای جلوگیری از وقوع طبقه نرم در ساختمان ضوابطی را مطرح کرده اند؛ از جمله:

جدول ۱۲-۳-۲ استاندارد  ASCE7-10، بند ۴-۵-۱-۲ استاندارد NZS 1170.5.2004 نیوزلند، جدول ۵ استاندارد ISI893 هند و بند ۱-۷-۲-ث آیین نامه ۲۸۰۰

طبق آیین نامه ۲۸۰۰، سختی جانبی در هیچ طبقه ای نباید کمتر از ۷۰ درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از ۸۰ درصد متوسط سختی سه طبقه روی خود باشد.


 

بنابراین وقتی سختی طبقه ای کمتر از این محدوده باشد، طبقه نرم نامیده می شود.

تأثیر تیپ بندی مقاطع سازه در ایجاد طبقه نرم

معمولا در طراحی سازه به خاطر سهولت مسائل اجرایی، مقاطع سازه به ویژه ستونها در هر طبقه تغییر نمی کند. بلکه در هر دو، سه یا چهار طبقه یک مقطع درنظر گرفته می شود. البته درمورد تیر ها کمتر از ستون ها اتفاق می افتد، چون معمولا مقاطع تیرها بر اساس طول دهانه بوده و بر اساس طبقات، خیلی تغییر نمیکند.

بنابراین درطبقات فوقانی ساختمان، سهم تیرها در سختی جانبی بیشتر می شود، چون تیر ثابت مانده و ستونها ضعیف میشوند.

پس در تیپ بندی مقاطع سازه ای باید به سایر عوامل مؤثر در رفتار سازه هم توجه کنیم. مثلا در حالتی که طبقه همکف به صورت پیلوت هست، بهتر است ستونهای طبقه همکف را قوی تر طراحی کنیم تا احتمال تشکیل طبقه نرم کمتر شود.

بررسی تاثیر سختی خمشی تیر ها و ستون ها بر سازه

افزایش سختی و مقاوم سازی با دیوار برشی و باد بند فولادی

همان طور که بیان شد، سازه برای حفظ پایداری خود در برابر نیرو های جانبی زلزله و باد باید در عین حال که تغییر شکل آن در محدوده مجاز باشد، دارای سختی و مقاومت کافی نیز باشد. برای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد سازه می توان سختی آن را بالا برد و یکی از راه های افزایش سختی، ساخت دیوار برشی و قاب خمشی در سازه بوده است که در این بخش سعی بر بیان برخی نکات و جزئیات در این مورد داریم.

مهندسان همواره به دنبال سیستمی بوده اند که در کنار مقاومت و سختی بالا شکل پذیری زیادی هم داشته باشد تا با جذب انرژی آثار تخریب را تعدیل کرده و به حداقل برساند.

دیوار برشی فولادی یک سیستم برای مقاومت در برابر بار های جانبی می باشد که به دو فرم جدار نازک و تقویت شده کاربرد دارد.
دیوار های برشی جدار نازک ضریب شکل پذیری قابل قبولی دارند. در واقع سازه ای رفتار مطلوب تری دارد که با حداقل میزان کاهش
مقاومت بتواند ضریب شکل پذیری بزرگتری برای جذب انرژی در حالت پلاستیک داشته باشد.
با استفاده از جذب کننده ها می توان مقاومت برشی، میزان جذب انرژی و سختی را افزایش داده و البته شکل پذیری را کاهش داد.

برخی نکات در سیستم دیوار برشی:

۱- در دیوار برشی ها با توجه به پیوستگی کامل ورق های فولادی با ستون ها، تیر تاثیر چندانی در باربری ندارد و نیروها مستقیما از ورق های فولادی به ستون ها منتقل می شوند.

۲- تاثیر افزایش سختی خمشی تیر ها در سیستم دیوار برشی برای بهبود عملکرد لرزه ای سیستم بسیار کم می باشد و این نکته خود جزء مزایای دیوار برشی نسبت به مهاربند ها است، چرا که تیر پیوند در مهاربندها نباید آسیب ببیند و لازم است که برای آن مطابق شکل زیر، سخت کننده درنظر بگیریم.

در سیستم مهاربند واگرا، شکل پذیری مطلوب سیستم به ازای رفتار پلاستیک تیر پیوند به دست می آید.

 

تیر پیوند

تیر پیوند در سیستم مهاربند واگرا

تیر پیوند(همبند)

تیر پیوند(همبند) در سیستم دیوار برشی فولادی

 

 

۳- اگر از کمانش خارج از صفحه ی ستون های دیوار برشی جلوگیری به عمل آید، کمانش داخل صفحه ی ستون ها به وسیله ی ورق های دیوار برشی مهار شده و شکل پذیری مطلوبی در سیستم حاصل می شود.

۴- اصولاً افزایش ضخامت ورق های فولادی نسبت به افزایش سختی ستون ها، تاثیر بیشتری در افزایش سختی دیوار برشی دارد.

۵- نقش ستون ها در دیوار برشی:

  • با داشتن سختی مطلوب می توانند یک میدان کششی قطری مناسب ایجاد کنند که به طور یکنواخت ورق های فولادی را درگیر کند.

 

ورق کمانش کرده

ورق کمانش کرده و میدان کششی قطری تشکیل شده در نمونه با مقطع ستون IPE180

 

  • باید ستون ها به گونه ای طراحی شوند که اگر ورق های فولادی به دلیل جذب انرژی به حالت خمیری در آیند، باز هم ستون ها به دلیل داشتن سختی مناسب، مستحکم باقی مانده و دچار کمانش نشوند.

۶- افزایش سختی ستون ها، ظرفیت باربری را در دیوار برشی افزایش می دهد ولی مقاومت نهایی سازه را خیلی زیاد نمی کند (در مقایسه با افزایش ظرفیت باربری.)

مقایسه تاثیر افزایش سختی خمشی ستون و تیر در سازه به صورت نمودار و جدول

همانطور که در نمودارها و جداول مشاهده می کنید، با افزایش مقطع ستون و در نتیجه با افزایش سختی خمشی آن، سختی ارتجاعی سازه بیشتر می شود (مقاومت نهایی سازه هم نسبتا افزایش می یابد ) و نهایتا عملکرد لرزه ای سازه بهبود می یابد. درصورتیکه افزایش سختی خمشی تیر، تاثیر زیادی در بهبود عملکرد لرزه ای سازه ندارد.

 

نمودار مقایسه تاثیر افزایش سختی خمشی ستون و تیر در سازه

اثر سختی خمشی ستون بر روی سختی ارتجاعی و مقاومت نهایی دیوارهای برشی فولادی

 

نمودار مقایسه تاثیر افزایش سختی خمشی ستون و تیر در سازه

اثر سختی خمشی تیر بر روی مقاومت نهایی و سختی ارتجاعی دیوارهای برشی فولادی

 

 

جدول مقادیر سختی اولیه و مقاومت نهایی

مقادیر سختی اولیه و مقاومت نهایی دیوارهای برشی فولادی با مقاطع متفاوت ستون ها

 

 

جدول مقادیر سختی اولیه و مقاومت نهایی

مقادیر سختی اولیه و مقاومت نهایی دیوارهای برشی فولادی با مقاطع متفاوت تیر ها

 

نتیجه گیری

سختی، مقاومت و شکل پذیری سه پارامتر مهم در تعیین رفتار سازه می باشند. با توجه به مفهوم نزدیک سختی و مقاومت ممکن است این دو پارامتر به جای یکدیگر بیان شوند، اما باید توجه داشت که ماهیت این دو پارامتر کاملا متفاوت بوده و شناخت این تفاوت برای مهندسان عمران الزامی می باشد.

در واقع سختی به معنای میزان تحمل جسم در برابر تغییر شکل می باشد که یک مفهوم شیمیایی است و به پارامتر های ذاتی المان بستگی دارد ولی مقاومت به معنای میزان تحمل جسم در برابر نیرو های وارده به آن پیش از گسیختگی می باشد و یک مفهوم فیزیکی بوده و به پارامتر های فیزیکی جسم مثل مدول الاستیسیته و سطح مقطع و… بستگی دارد.

با توجه به تاثیر سختی در افزایش پایداری سازه در برابر نیروهای جانبی وارد بر آن ( مانند نیروی باد و زلزله) افزایش سختی سازه به روشی مطلوب که تغییر شکل سازه را در محدوده ی مجاز نگه دارد، همواره از دغدغه های طراحان بوده است. از مطلوب ترین روش ها برای افزایش سختی سازه استفاده از دیوار برشی و مهاربند می باشد که هر کدام در جای خود نقش مؤثری در افزایش پایداری سازه در برابر نیروهای جانبی دارند.

همچنین دیدیم که با افزایش سختی خمشی ستون ها، رفتار سیستم دیوارهای برشی فولادی به خوبی بهبود می یابد اما افزایش سختی خمشی تیر تاثیر زیادی در بهبود عملکرد لرزه ای سیستم دیوارهای برشی فولادی ندارد. البته افزایش ضخامت ورق های فولادی نسبت به افزایش سختی ستون ها، تاثیر بیشتری در افزایش سختی دیوار برشی دارد.

منابع

  • حبیب نژاد کورایم اصغر، محرمی حمید، مذروعی علی، تیر ۱۳۹۰، بررسی اثر سختی ستون ها بر رفتار دیوار برشی فولادی جدار نازک، نشریه مهندسی عمران و نقشه برداری (دانشکده فنی)،دوره ۴۵شماره ۲
  • ایرانی فریدون، یمینی احسان، اردیبهشت  ۱۳۸۹، مطالعه اثر سختی خمشی تیر و ستون ها بر روی رفتار لرزه ای سیستم دیوارهای برشی، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد
  • حسینی انوری، سید محمد مهدی، ۱۳۸۹مقایسه پاسخ لرزه ای قاب ۱۲و ۷ طبقه فولادی با بادبند ضربدری بدون و با لحاظ اثرات، SSI، ششمین کنفرانس بین المللی یافته های نوین علوم و تکنولوژی با محوریت علم در خدمت توسعه، تهران، دبیر خانه دائمی کنفرانس
  • قراشاهی نژاد محمد، پیروز بخت سعید، سید ابراهیمی سید کاظم، ۱۳۹۸ بررسی اثر سخت کننده ها با آرایش های متنوع بر رفتار دیوار های برشی فولادی، ششمین کنفرانس ملی پژوهش های کاربردی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، تهران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

 

طاهره محمدپور

    نوشته‌های مرتبط

    قوانین ارسال دیدگاه

    • دیدگاه های فینگلیش تایید نخواهند شد.
    • دیدگاه های نامرتبط به مطلب تایید نخواهد شد.
    • از درج دیدگاه های تکراری پرهیز نمایید.
    دیدگاه‌ها

    *
    *

    0