بررسی تحلیلی اثر خمش بر رفتار دیوار برشی فولادی

دیوار برشی فولادی در چند دهه اخیر بعنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در ساختمان های مختلف بخصوص در ساختمان های بلند مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از این سیستم در سازه های بلند نیازمند تحلیلی دقیق از رفتار دیوار برشی فولادی می باشد، چرا که در سازه های متوسط و بلند، تغییرشکل های محوری بزرگ ستون ها و تشدید اثرات آن ها در ارتفاع باعث می شود تا تغییر مکان های خمشی حاکم گردد. در این تحقیق، به تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی به روش "شیب – افت اصلاح شده" پرداخته شده و برای تحلیل سیستم به این روش، از شیوه معادل سازی ورق های فولادی با فنر استفاده گردیده است. تحلیل های انجام گرفته بر روی دو مدل با فنرهای افقی و قطری در جایگزینی با ورق های فولادی، نشان می دهد که مدل با فنرهای قطری می تواند معادل سازی دقیقی برای دیوار برشی فولادی باشد. فرآیند تحلیل این سیستم با هدف کاهش در زمان تحلیل (در مقایسه با روش های تحلیلی دیگر)، با استفاده از یک زبان برنامه نویسی انجام گرفته است. برای محاسبه سختی ورق که در روابط روش "شیب – افت اصلاح شده" جایگزین سختی فنرها می گردد، از روش اندرکنش ورق با قاب استفاده گردیده است. نتایج تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی به روش "شیب – افت اصلاح شده" نشان می دهد که روش اندرکنش ورق با قاب به دلیل فرض نادرست تشکیل میدان کششی در تمام طول ورق دیوار برشی فولادی در مرحله پس کمانشی، نمی تواند تحلیل دقیقی از رفتار ورق فولادی ارائه دهد. به همین منظور به اصلاح روابط روش اندرکنش ورق با قاب با در نظرگرفتن اثر تشکیل میدان کششی ناقص و با استفاده از نتایج تحلیل به روش اجزاء محدود پرداخته شده است. پس از اطمینان از صحت اصلاحات انجام گرفته و دقت روش تحلیلی ارائه شده، با تغییر در پارامترهای مشخصه دیوار برشی فولادی در زبان برنامه نویسی، به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر رفتار دیوار برشی فولادی پرداخته شده است. تغییر پارامترهای ضخامت ورق، عرض پانل، تنش تسلیم ورق و ممان اینرسی ستون ها و تاثیر آن بر میزان جذب برش، سختی الاستیک سیستم و مقاومت نهایی آن، نشان می دهد که برای داشتن سیستم دیوار برشی فولادی با عملکرد مطلوب، پارامترهای مشخصه دیوار برشی فولادی باید به نحوی طراحی شوند که از ظرفیت سیستم حداکثر استفاده به عمل آید.