مطالعه عددي عملكرد سازه‌اي ديوارهاي برشي فولادي و كامپوزيت

يكي از سيستم‌هاي مرسوم در برابر بارهاي جانبي ديوار برشي فولادي است كه به‌وسيله ديوار بتن مسلح در يك يا دو طرف، در نقاط مختلف به‌وسيله برش‌گير به ورق فولادي متصل شده و تشكيل ديوار برشي كامپوزيت مي‌دهد. در اين مقاله، اثر ديوار بتن مسلح بر رفتار ديوار برشي كامپوزيت بررسي شده است. بدين منظور از نرم افزار آباكوس استفاده شد. در اين تحقيق جهت صحت‌سنجي نرم افزار مذكور، تست آزمايشگاهي ديوار برشي كامپوزيت انجام شده توسط محققان ديگر مدل شد و نتايج نشان داد كه اختلاف ناچيزي بين نتيجه حاصل از مدل‌سازي و تست آزمايشگاهي وجود دارد، بنابراين صحت مدل‌سازي تائيد گرديد. سپس تاثير پارامترهاي مختلف بر رفتار ديوارهاي برشي بررسي گرديد. بدين منظور، هفت مدل ديوار برشي تحليل گرديد كه شامل سه مدل ديوار برشي كامپوزيت با يك طرف ديوار بتن مسلح (به ضخامت‌هاي ۶۰،۳۰ و ۱۰۰ ميلي‌متر)، سه مدل ديوار برشي كامپوزيت با دو طرف ديوار بتن مسلح (به ضخامت‌هاي ۶۰،۳۰ و ۱۰۰ ميلي‌متر) و يك مدل ديوار برشي فولادي (ديوار برشي بدون ديوار بتن مسلح) مي‌باشد. نتايج نهايي نشان داد كه وجود ديوار بتن مسلح در ديوار برشي كامپوزيت سبب افزايش مقاومت، شكل‌پذيري و استهلاك انرژي شده و باعث مي‌گردد كه ورق فولادي از تمام مقاومت خود استفاده كند. همچنين وجود ديوار بتن مسلح در دو طرف ورق فولادي جابجايي خارج از صفحه را تا حدودي كاهش مي‌دهد اما بر ميزان تغيير مكان‌هاي جانبي داخل صفحه و مقاومت نهايي تاثير چنداني ندارد. با توجه به وجود شكاف بين ديوار بتن مسلح و قاب فولادي، بتن در تحمل بارهاي جانبي سازه نقش بسزايي ندارد و تنها وظيفه آن جلوگيري از كمانش خارج از صفحه ورق فولادي مي‌باشد تا ورق فولادي از حداكثر مقاومت خود در برابر بارهاي جانبي استفاده كند. از اين‌رو، حداقل ضخامت ديوار بتن مسلح به عنوان تكيه‌گاه جانبي براي جلوگيري از كمانش ورق فولادي كفايت مي‌كند