بررسی عوامل موثر در عملکرد دیواربرشی های فولادی نیمه مقید شده در آباکوس

چکیده امروزه استفاده از دیوار برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه ای به طور کارآمد در بهسازی لرزه ای، به منظور افزایش مقاومت جانبی و سختی ساختمانها در برابر زلزله، در سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گرفته است. وظیفه اصلی دیوار برشی فولادی مقاومت در برابر نیروهای برشی ایجاد شده در طبقات و لنگر واژگونی حاصل از آن در اثر زمین لرزه می باشد. استفاده از دیوار برشی فولادی حتی قبل از آنکه ضوابط مربوط به آن توسط آیین نامه های طراحی تدوین شود، مورد توجه بوده است. در سال های اخیر مدلی پیشنهاد شد که در آن ورق دیوار به جای اتصال به ستون های اصلی سازه که بارهای قائم را منتقل می کنند، به ستون های فرعی متصل شوند که باربر قائم نبوده و برای ایجاد میدان کشش، از آنها استفاده می شوند. بنابراین، این نوع جدید از دیوارهای برشی فولادی، شرایطی را در سازه ایجاد می کند که به وسیله آن می توان سیستم باربر قائم را با تمهیداتی از سیستم باربر افقی جدا کرد و اندرکنش این دو سیستم که در دیوارهای برشی فولادی سنتی (بدون ستون فرعی برای تحمل میدان کشش) بعضا به صورت یک معضل در می آید و باعث می شود که مقاطع ستون های کنار دیوار به شکل کاملا غیراقتصادی بشود، به حداقل برسد. در این تحقیق بعد از مدل سازی نمونه مرجع در نرم افزار آباکوس و مقایسه نتایج عددی با آزمایشگاهی و اطمینان از صحت نتایج به مدل سازی نمونه های عددی پرداخته شده است. متغیرهای در نظر گرفته شده زاویه ستون های مورب، فاصله ورق از ستون محیطی، ستون فرعی و اندازه بازشو ورق فولادی در قالب ۱۴ نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد که از نظر عددی استفاده از ستون فرعی به طور متوسط در نمونه هایی با زاویه ۶۰ درجه، در حدود ۶۰ درصد ظرفیت باربری را نسبت به حالت بدون ستون فرعی افزایش داده و در این نمونه ها در شرایط یکسان ستون فرعی، تاثیر بازشو در حدود کمتر از ۳ درصد بوده است. از نظر عددی نمونه با فاصله ورق ۷۵ سانتیمتر نسبت به نمونه با ورق چسبیده دارای ۴۷/۶ درصد ظرفیت باربری بیشتری می باشد. همچنین در نمونه های دارای ستون فرعی مقدار جذب انرژی بیشتر بوده است. در این میان با مقایسه جذب انرژی در نمونه های دارای ستون فرعی با زاویه قرارگیری مختلف مشاهده می شود که نمونه هایی با زاویه ۶۰ درجه عملکرد بسیار خوبی داشته و در میان نمونه های با زاویه۹۰ درجه دارای عملکرد ضعیفی بوده اند.

Keywords:

کلمات کلیدی: دیواربرشی نیمه مقید , جذب انرژی , ظرفیت باربری , بازشو , بار چرخه ای