تاثير مودهاي بالاتر پاسخ ديناميكي بر طراحي برشي ديوار سازه اي

سودمندي ديوارهاي سازه اي از ديرباز شناخته شده است. وقتي ديوارها در موقعيت درست قرار بگيرند مي توانند به عنوان يك سيستم باربر جانبي مناسب عمل كنند. همچنين در طراحي سازه هاي بتني در مقابل نيروي زلزله تلاش بر اين است كه از شكست برشي جلوگيري شود. هدف اصلي اين نوشتار نشان دادن اين است كه با تحليل دقيق و حساب شده اي از نيروهاي برشي وارد بر ديوار سازه اي، مي توان از شكست برشي آن جلوگيري كرده و انتظار رفتار شكل پذير از ديوار سازه اي داشت. بنابراين بايد يك برآورد صحيح از حداكثر نيروي برشي كه ديوار سازه اي در طول پاسخ لرزه اي شديد با آن مواجه مي شود داشته باشيم تا اين اطمينان حاصل شود كه برش در محدوده خطي باقي خواهد ماند و با تشكيل و توسعه مفاصل خمشي، جذب و اتلاف انرژي صورت پذيرد. براي رسيدن به اين هدف از ايده طراحي بر اساس ظرفيت استفاده شده است. الگوي توزيع بار در روش استاتيكي معادل در آئين نامه ها به صورت تقريبا مثلثي مي باشد و برآيند نيروهاي اينرسي حدودا در 7/0 ارتفاع از پاي ديوار قرار مي گيرد. ممكن است افزايش تقاضاي برشي در ديوار به علت اثرات ديناميكي پديد آيد و در بعضي از حالات پاسخ، جابجايي و شتاب تحت تاثير مود دوم و سوم ارتعاش قرار گيرد كه در نتيجه برآيند نيروها در ارتفاع پايين تري نسبت آنچه در آئين نامه مشخص كرده قرار گيرد. براي تشريح اين موضوع ديوارهاي سازه اي 6، 9، 12 و 18 طبقه در نرم افزار SAP2000 مدل شده و براي شبيه سازي مفصل پلاستيك در پاي ديوار مقطع نرمتري در نظر گرفته شده است. نتايج تحليلها نشان مي دهد كه با نرم شدن پاي ديوار و افزايش پريود مود اصلي مشاركت مودهاي بالاتر در پاسخ سازه افزايش يافته و در نتيجه ارتفاع برآيند نيروي اينرسي جانبي كاهش مي يابد. با توجه به اين امر براي اطمينان از تشكيل مفصل پلاستيك در پاي ديوار بايد مقدار برش طراحي با ضريبي افزايش يابد.