مطالعه پدیده ی زیپ شدن ورق در تغییر شکل های بزرگ پانل های برشی فولادی مستطیل و مربع شکل

ورق در دیوارهای برشی فولادی دارای توانایی بالایی در جذب انرژی زلزله است. مطالعات آزمایشگاهی نشان می­دهد که علت خرابی و ضعف تعدادی از این نوع دیوارها، زیپ­شدگی ورق ازگوشه و لبه ی ورق واسط می­باشد. برای جلوگیری از زیپ­شدگی در این تحقیق، از چهار سخت­کننده در گوشه­های ورق فولادی استفاده شده است. با نرم­افزار ANSYS۱۵.۰، ۲۴ مدل دیوار برشی فولادی مستطیل شکل و ۲۴ مدل دیوار برشی فولادی مربع شکل به صورت قاب یک طبقه ی یک دهانه، مدل سازی شده است. تمام نمونه­ها تحت تغییر مکان جانبی ۱۵درصد قرار دارد، که به صورت تدریجی به نمونه­ها اعمال می­شود. در این تحقیق برای طراحی پانل برشی از تئوری اندرکنش ورق و قاب استفاده شده است. شکل سخت­ کننده­ ها، مستطیل شکل می­باشد. ضخامت دیوار­های برشی فولادی شامل ۰۰۳/۰، ۰۰۵/۰، ۰۰۷/۰ و ۰۱/۰ متر می­باشد. برای پیدا کردن ابعاد بهینه ی ارتفاع و ضخامت سخت­ کننده­ ها، ۵۵۷ بار سعی و خطا در نرم­افزار انجام شده است. نتایج نشان می­دهد با قرار دادن سخت­کننده­های یاد شده می­توان از زیپ­شدگی ورق جلوگیری کرد. با توجه به مقادیر تنش فون میسز در دیوار برشی فولادی مستطیل شکل و مربع شکل، بهینه­ترین حالت برای طول سخت­کننده به ترتیب ۵/۸ درصد و ۶ درصد طول ورق فولادی می­باشد که به­طور میانگین می­توان طول سخت­کننده را ۷ درصد طول ورق فولادی در نظر گرفت. در این تحقیق ابعاد سخت­کننده­ها در دیوار برشی فولادی مربع شکل کمتر از مستطیل شکل به­دست آمده است. همچنین نتایج نشان می­دهد با افزایش ضخامت ورق فولادی، به دلیل بزرگ شدن ابعاد سخت­کننده­ها تنش فون میسز در گوشه­های ورق کاهش می­یابد. در دیوار برشی فولادی مربع شکل موج­ها به صورت قطری ایجاد می شوند که حالت بحرانی­تری نسبت به دیوار برشی فولادی مستطیل شکل است.

Keywords:

دیوار برشی فولادی , سخت کننده , میدان پس کمانش , زیپ شدگی