بررسی المان محدود اثرات افزودن سخت کننده قائم بر منحنی ظرفیت و توزیع کرنش های پلاستیک در دیوار های برشی فولادی با بازشو میانی

لرزه خیزی کشور ها و اهمیت طراحی مقاوم سازه ها در برابر نیروهای جانبی، از امور حیاتی برای آینده و توسعه پایدار است. طراحان کشور همیشه با نیروهای ثقلی و نحوه طراحی مقاوم برای این چنین نیروهای آشنایی کافی داشته و بخوبی این امر را بجا آورده اند. آثار تاریخی حاکی از سابقه ی دیرینه سازندگان ایرانی در این عرصه می باشد. درسال های اخیر با توجه به توسعه شهرها وترقی ساخت و ساز در هر گوشه از کشورها، لزوم توجه به مساله زلزله و در ساختمان های بلند مرتبه اهمیت دادن به نیروی باد را برای طراحان مسئله ای جدی ساخته است. به منظور مهار نیروهای جانبی از انواع مختلف سامانه های باربر جانبی استفاده می شود که هر یک دارای ویژگی هایی است. انتخاب نوع سامانه مقاوم در برابر نیروهای جانبی بستگی به ترکیب بارگذاری، چگونگی رفتار سازه، نحوه هدایت بارهای ثقلی به پایه و طرح معماری دارد. بعلاوه انتخاب نوع سامانه مقاوم در برابر بارهای جانبی علاوه بر موارد فوق، بستگی به ابعاد هندسی سازه محدودیت های آیین نامه ای، مقدار نیروی جانبی، حداکثر تغییر مکان وغیره دارد. هدف اصلی استفاده از دیوار برشی فولادی به عنوان یک سیستم سازه ای در ساختمان، مقاومت در برابر نیروهای برشی و لنگر های واژگونی ناشی از بار های جانبی است. دیوار های برشی فولادی در تعداد زیادی از ساختمان های ساخته شده در دهه های گذشته، به کار رفته اند. دیوار برشی فولادی یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی است که به طرز مؤثری قابلیت مهاربندی ساختمان در مقابل بار های زلزله و باد را دارا می باشد. این سیستم در ساخت ساختمان های جدید و مقاوم سازی ساختمان های موجود به کار می رود. دیوار برشی فولادی از نظر اجرایی بسیار ساده بوده و هیچگونه پیچیدگی خاصی در آن وجود ندارد. با توجه به اینکه ورق های استفاده شده در جان سیستم دیوار برشی فولادی دارای ضخامت ناچیزی می باشند، لذا سختی خمشی ورق های جان دیوار برشی فولادی بسیار کم می باشد. یکی از روش های افزایش سختی دیوار برشی فولادی، افزایش سختی ورق ها ی جان می باشد. افزایش سختی ورق های جان به تنهایی، موجب افزایش وزن فولاد مصرفی و هم چنین افزایش هزینه ساخت سیستم دیوار برشی فولادی می شود. از طرفی در دیوار های برشی فولادی دارای بازشو، به علت کمانه کردن ورق های لبه های بازشو، تسلیم شدگی در این ورق ها ملاحظه می گردد. هم چنین در دیوار های برشی فولادی دارای بازشو که دارای بیش از یک بازشو در هر طبقه می باشند، در فواصل بین بازشو ها به دلیل سختی پایین ورق، کمانش های موضعی ممکن است به وجود آید. یکی از روش هایی که می تواند رفتار کمانشی دیوار ها را بهبود بخشد، افزودن سخت کننده ها می باشد.