بررسی عددی رفتار دیوار برشی فولادی نازک به همراه ورق اتصال جاذب انرژی
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دنشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران
2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران
4 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران
doi
10.22065/jsce.2020.238284.2186چکیده
دیوارهای برشی فولادی در کنار مزایای ذاتی شکلپذیر بودن و افزایش جذب انرژی سیستم باربرجانبی، دارای نقصهایی نظیر کمانش در مراحل اولیه بارگذاری و ایجاد تقاضای زیاد نیروی برشی برای ستون میباشند. در راستای برطرف نمودن این موارد، اتصال خمشی جدید با استفاده از ورق فولادی ذوزنقهای شکل در قالب مدلهای عددی سیستم دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری مونوتونیک و چرخهای مورد بررسی قرار میگیرد. هدف اصلی از بررسی این مورد، ارائهی یک سیستم از دیوار برشی فولادی با ضخامت کم است که ظرفیت و جذب انرژی مشابه با نمونهی اتصال مستقیم باشد و در عین حال، ناحیهی مفصل پلاستیک در ورق اتصال متمرکز شود و این قطعه همانند یک فیوز عمل نماید. برخلاف روش مرسوم در سیستمهای دیوار برشی فولادی، اتصال ورق دیوار فولادی به ستون برقرار نشده است و از سختکنندههای جانبی عمودی برای ارتقاء عملکرد آن استفاده شده است. همچنین از سه ضخامت مختلف برای ورق اتصال استفاده شده است. مدل عددی المان محدود با هشت نمونهی آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد و از نظر ظرفیت باربری، سختی الاستیک و مود تسلیم تطبیق مناسبی برقرار شد. نتایج تحلیلهای استاتیکی غیرخطی بر روی مدلها توسعه داده شده نشان دادند که استفاده از ورق اتصال توانست همانند یک عضو جاذب انرژی عمل نماید و المانهای مرزی را از ورود به ناحیهی پلاستیک باز دارد. از اینرو استفاده از المان ستون مرزی با ابعاد کمتر امکانپذیر است. همچنین نیازی به رعایت ضابطهی تیرضعیف-ستون قوی و استفاده از ورقهای پیوستگی یا مضاعف در چشمهی اتصال ستون نیست. در نهایت، مشخص شد که روابط ارائه شده در آئیننامهی AISC برای تخمین زاویهی میدان کششی و ظرفیت برشی 7 تا 25 درصد کمتر از واقعیت میباشد