بررسی عددی اثر بازشو در رفتار جانبی دیوارهای برشی چوبی در سازه های فولادی سبک

دیوار برشی چوبی، یکی از سیستم های مقاوم در برابر نیروی جانبی در ساختمان های فولادی سبک کم ارتفاع با کاربری مسکونی و تجاری می باشد. آیین نامه های طراحی از جمله طراحی و اجرای سازه های فولادی سرد نورد شده (بخش سازه) ایران (نشریه 612) در حال حاضر، مقاومت برشی اسمی را برای دامنه محدودی از ساختار های مختلف دیوار برشی چوبی بر حسب ضخامت ورق پوشش و نسبت ابعاد آن ارائه می دهد. با توجه به ساخت سازه های فولادی سبک با مشخصات متنوع، استخراج مقاومت برشی دیوار ها برای طیف وسیعی از ابعاد و ضخامت ها مورد نیاز است. در این مطالعه رفتار دیوار برشی چوبی با وضعیت های مختلف بازشو و ابعاد مختلف با استفاده از تحلیل بار افزون به روش اجزاء محدود و به کمک نرم افزار آباکوس، مورد بررسی قرار گرفت. مدل سازی مسئله، قابلیت در نظر گرفتن رفتار غیر خطی مصالح، خرابی در پوشش و خرابی در اتصالات ورق پوشش به قاب را دارد. برای بررسی صحت مدل سازی، نتایج حاصل از روش اجزاء محدود با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و صحت و دقت نتایج روش اجزاء محدود مورد تایید قرار گرفت. سپس مطالعات پارامتریک بر روی مدل تایید شده صورت گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که، در قاب های بدون بازشو، ضخامت پوشش بر مقاومت قاب فولادی سبک تاثیر مستقیم دارد و تغییرمکان اتصالات طراحی شده و جداشدگی آن ها در آنالیز مشهود است، که این جداشدگی به کمک رفتار دوخطی تعریف شده برای اتصال حاصل گردیده است. در قاب های با بازشو، تنش و خرابی در اطراف بازشو نسبت به نقاط دیگر سطح پوشش بیشتر می باشد و ابعاد بازشو بر مقاومت قاب فولادی سبک تاثیر معکوس دارد. بدین صورت که با افزایش ابعاد بازشو از 10 درصد سطح پوشش، مقاومت کل قاب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. نتایج مربوط به اثر ابعاد بازشو بر مقاومت قاب فولادی سبک با اطلاعات آمده در نشریه 612، همخوانی دارد.