مطالعه عددی عملکرد سازهای دیوارهای برشی فولادی و کامپوزیت

یکی از سیستم های مرسوم در برابر بارهای جانبی دیوار برشی فولادی است که به وسیله دیوار بتن مسلح در یک یا دو طرف،در نقاط مختلف به وسیله برشگیر به ورق فولادی متصل شده و تشکیل دیوار برشی کامپوزیت میدهد. در این مقاله، اثر دیوار بتن مسلح بر رفتار دیوار برشی کامپوزیت بررسی شده است. بدین منظور از نرم افزار آباکوس استفاده شد. در این تحقیق جهت صحت سنجی نرم افزار مذکور، تست آزمایشگاهی دیوار برشی کامپوزیت انجام شده توسط محققان دیگر مدل شد و نتایج نشان داد که اختلاف ناچیزی بین نتیجه حاصل از مدلسازی و تست آزمایشگاهی وجود دارد، بنابراین صحت مدلسازی تایید گردید. سپس تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار دیوارهای برشی بررسی گردید. بدین منظور، هفت مدل دیوار برشی تحلیل گردید که شامل سه مدل دیوار برشی کامپوزیت با یک طرف دیوار بتن مسلح به ضخامت های 30.60.100 میلیمتر سه مدل دیوار برشی کامپوزیت با دو طرف دیوار بتن مسلح به ضخامت های 30.60و100 میلی لیتر و یک مدل دیوار برشی فولادی دیوار برشی بدون دیوار بتن مسلح میباشد. نتایج نهایی نشان داد که وجود دیوار بتن مسلح در دیوار برشی کامپوزیت سبب افزایش مقاومت، شکل پذیری و استهلاک انرژی شده و باعث میگردد که ورق فولادی از تمام مقاومت خود استفاده کند. همچنین وجود دیوار بتن مسلح در دو طرف ورق فولادی جابجایی خارج از صفحه را تا حدودی کاهش میدهد اما بر میزان تغییر مکانهای جانبی داخل صفحه و مقاومت نهایی تاثیر چندانی ندارد. با توجه به وجود شکاف بین دیوار بتن مسلح و قاب فولادی، بتن در تحمل بارهای جانبی سازه نقش بسزایی ندارد و تنها وظیفه آن جلوگیری از کمانش خارج از صفحه ورق فولادی میباشد تا ورق فولادی از حداکثر مقاومت خود در برابر بارهای جانبی استفاده کند. از اینرو، حداقل ضخامت دیوار بتن مسلح به عنوان تکیهگاه جانبی برای جلوگیری از کمانش ورق فولادی کفایت میکند.

Keywords:

دیوار برشی کامپوزیت , مقاومت نهایی , استهلاک انرژی , کمانش , شکلپذیری