ارزيابي عملكرد ديوار برشي فولادي مجوف با اشكال و آرايش مختلف سوراخ‌ها

Evaluation of the performance of perforated steel shear wall with different layers and geometric shapes of holes

ديوارهاي برشي فولادي يكي از مناسب‌ترين سيستم‌هاي رايج جهت مقاومت و پايداري سازه در برابر بارهاي جانبي مي‌باشد؛ كه در مقاوم‌سازي و به سازي لرزه‌اي سازه‌ها در مناطق لرزه‌خيز بكار گرفته مي‌شوند.ازجمله مزيت‌هايي اين سيستم مقاوم در برابر نيروهاي جانبي نسبت به سيستم‌هاي مشابه مي‌توان به شكل‌پذيري بالا، ظرفيت جذب و استهلاك انرژي فراوان، سختي اوليه‌ي بالا، سبك بودن نسبت به مشابه بتني خود، صرفه‌جويي در مصالح مصرفي، كاهش زمان و هزينه‌ي ساخت اشاره نمود.تحقيقات اخير نشان داده است كه كمانش اين صفحات پيش از تسليم المان‌هاي محيطي موجب عملكرد بهتر اين‌گونه از سيستم باربر جانبي خواهد شد. اين موضوع موجب گسترش استفاده از صفحات باضخامت كم شده كه منجر به پيدايش مشكلات اجرايي و تحت شعاع قرار دادن منافع اقتصادي طرح مي‌گردد. به‌منظور غلبه بر معضلات اجرايي و تسريع در كمانش اين صفحات، ايده استفاده از ديوار برشي فولادي با ورق مياني سوراخ‌دار مطرح گرديد.در اين مقاله، رفتار ديوار‌هاي برشي فولادي با ورق‌هاي داراي حفره بررسي‌شده است. جهت انجام يك مطالعه پارامتريك اثر سوراخ‌هايي با اشكال مختلف در ورق ديوار، نحوه چيدمان و قرارگيري سوراخ‌ها در ديوار بر عملكرد سازه برحسب ميزان جذب انرژي، ظرفيت باربري كل سيستم بررسي‌شده است. جهت مدل‌سازي نمونه‌ها از نرم‌افزار اجزاء محدود آباكوس استفاده شد. نتايج پارامتريك انجام‌گرفته بر روي 60 نمونه‌ي مدل اجزاء‌محدود ايجادشده تحت بارگذاري چرخه‌اي از نوع تغيير مكان،نشان داد كه در صورت استفاده از درصد سوراخ‌هاي يكسان، بيشترين ظرفيت باربري به مدل ديوار برشي فولادي با سوراخ‌هاي با هندسه دايره‌اي شكل تعلق داشته است و بهترين رفتار لرزه‌اي را از خود نشان مي‌دهد.

Steel shear walls are one of the most commonly used systems for resistance and stability of structures to lateral loads, which are used to rehabilitate and improve the seismicity of structures in seismic zones.Among the advantages of this lateral load resistance system, similar to high-performance systems, high ductility, high absorption capacity and energy depreciation, high initial hardness, light weight relative to similar concrete, saving materials, reduced time and the cost of conruction pointed out.Recent research has shown that the buckling of these plates before the submission of environmental elements would produce a better performance of this kind of lateral load system.This leads to the expansion of the use of thin-walled plates that lead to emerging executive problems and affect the economic benefits of the plan.In order to overcome the dilemmas and accelerate the buckling of these sheets, the idea of using a perforated steel plate was introduced.In this paper, the behavior of steel shear walls with perforated plates is investigated.To perform a parametric study of the effects of holes with different geometric shapes on the shear wall, the method of laying and placing holes in the shear wall on structural performance, in terms of energy absorption, the total load bearing capacity of the system was investigated.For modeling the samples, Abaqus finite element software was used.Parametric results on 60 finite element models under cyclic loading of displacement type showed that if using the same hole percentage, the maximum bearing capacity was attributed to the shear wall model with holes with circular geometry It shows the best seismic behavior.