بررسی عددی رفتار لرزه ای دیوار برشی مرکب متشکل از ورق فولادی و پوشش بتن مسلح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه ، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی ، دانشگاه رازی ، کرمانشاه ، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی ، دانشگاه رازی ،کرمانشاه ، ایران

10.48301/kssa.2022.324473.1941

چکیده

دیوار برشی مرکب متشکل از ورق فولادی به همراه پوشش بتن مسلح، یکی از رایج ترین سیستم‏های مقاوم در برابر بارهای جانبی، در سازه‏های بلند‏ می‏باشد. . هدف اصلی در این تحقیق بررسی اثر پوشش بتن مسلح، ضخامت ورق فولادی و بازشوی درب و پنجره بر رفتار لرزه ای قاب فولادی دارای این نوع دیوار برشی است. برای این منظور در تحقیق حاضر، پس از اعتبار سنجی مدلسازی عددی، 19 نمونه‌ی دیوار برشی فولادی مرکب با ارتفاع 5/3 متر و طول دهانه 5 متر مدلسازی می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقاومت نهایی، سختی، انرژی مستهلک شده و شکل پذیری در نمونه‌ با پوشش بتن مسلح و بدون بازشو و دارای ورق با ضخامت 15 میلی‌متر، به ترتیب 24/12 ، 78/63 ، 82/7 و 37/4 برابر نمونه مرجع و در نمونه مشابه بدون پوشش بتن مسلح این مقادیر به ترتیب 8 ، 04/61 ، 46/4 و 24/6 برابر نمونه مرجع است. به عبارت بهتر، پوشش بتن مسلح به دلیل جلوگیری از کمانش ورق فولادی در اثر نیروی فشاری، سبب افزایش مقاومت نهایی، انرژی مستهلک شده و شکل پذیری شده است. همچنین در نمونه های دارای پوشش بتن مسلح، افزایش ضخامت ورق فولادی از 10 به 15 میلیمتر، تاثیر چندانی بر روی مقاومت نهایی ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical Study of the Seismic Behavior of a Composite Shear Wall Consisting of Steel Sheet and Reinforced Concrete Cover

نویسندگان [English]

  • Hadis Hosaini 1
  • Ebrahim Khalilzadeh-Vahidi 2
1 M.Sc Student in structure Engineering, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Composite shear wall consisting of steel sheet with reinforced concrete cover is one of the most common systems resistant to lateral loads in tall structures. The main purpose of this study is to investigation the effect of reinforced concrete cover, steel sheet thickness, door and window opening on the seismic behavior of steel frame with composite shear wall. For this purpose, in the present study, after validation of numerical modeling, 19 specimens of composite steel shear wall with a height of 3.2m and a span length of 5m are modeled. The results of this study show that the utimate strength, stiffness, dissipated energy and ductility in the model with reinforced concrete cover without opening and with a steel sheet with a thickness of 15 mm, respectively 12.24, 63.78, 7.82 and 4.37 times the reference model and in the same model without reinforced concrete cover, these values are 8, 41.61, 4.46 and 6.24 times the reference model, respectively. In other words, the reinforced concrete cover, due to the prevention of buckling of the steel sheet due to compressive force, has increased the utimate strength, dissipated energy and ductility. Also, in reinforced concrete cover, increasing the thickness of the steel sheet from 10 to 15 mm has little effect on the utimate strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite shear wall
  • seismic behavior
  • ultimate strength
  • hardness
  • dissipated energy
  • ductility