ارائه روش جدید محاسبه ضخامت ورق معادل جهت طراحی دیوارهای برشی فولادی دارای سخت‌کننده با استفاده از مدل اندر کنش ورق و قاب

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشگاه سمنان

چکیده

امروزه استفاده از دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه‌ای کارآمد در افزایش مقاومت و سختی ساختمان‌ها در دو بخش نوسازی و بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها مورد توجه فراوان قرارگرفته است. در این مقاله، ظرفیت و سختی برشی دیوار برشی فولادی دارای سخت‌کننده تحت آرایش‌های مختلف سخت‌کننده اعم از افقی، قائم و ترکیبی به کمک روش اجزاء محدود مورد بررسی قرارگرفته و در نهایت روابط پیشنهادی برای تعیین ضخامت ورق معادل بدون سخت‌کننده ارائه شده ‌است تا با استفاده از روابط ارائه شده و روابط روش اندرکنش ورق با قاب بتوان دیوار برشی فولادی با سخت‌کننده را طرح نمود. نتایج حاکی از پیش‌بینی مناسب ظرفیت و سختی سیستم دیوار برشی فولادی دارای سخت‌کننده با استفاده از روابط پیشنهادی بوده و میزان خطا به کمتر از 15 درصد محدود گردیده ‌است.امروزه استفاده از دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه‌ای کارآمد در افزایش مقاومت و سختی ساختمان‌ها در دو بخش نوسازی و بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها مورد توجه فراوان قرارگرفته است. در این مقاله، ظرفیت و سختی برشی دیوار برشی فولادی دارای سخت‌کننده تحت آرایش‌های مختلف سخت‌کننده اعم از افقی، قائم و ترکیبی به کمک روش اجزاء محدود مورد بررسی قرارگرفته و در نهایت روابط پیشنهادی برای تعیین ضخامت ورق معادل بدون سخت‌کننده ارائه شده ‌است تا با استفاده از روابط ارائه شده و روابط روش اندرکنش ورق با قاب بتوان دیوار برشی فولادی با سخت‌کننده را طرح نمود. نتایج حاکی از پیش‌بینی مناسب ظرفیت و سختی سیستم دیوار برشی فولادی دارای سخت‌کننده با استفاده از روابط پیشنهادی بوده و میزان خطا به کمتر از 15 درصد محدود گردیده ‌است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Presentation of a new method for calculating the equivalent thickness to design stiffened steel shear walls using Plate frame interaction model.

نویسندگان [English]

  • Madjid Gholhaki 1
  • Omid Rezayfar 1
  • farzaneh ahmadnejad 2
1 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 semnan university
چکیده [English]

Nowadays, Steel plate shear walls have been considered as the lateral load resisting system in buildings in increasing the strength and stiffness of structures in two sections of seismic reconstruction and improvement. In this paper, the shear strength and stiffness of a stiffened steel plate shear walls under various stiffeners configuration horizontal, vertical and combined structures with finite element method has been studied and finally the proposed equations for determining the unstiffened equivalent thickness of the steel plate The proposed model is used to design a stiffened steel plate shear wall using the proposed equations of the plate frame interaction method. The results indicate a acceptable prediction of the capacity and stiffness of the stiffened steel shear walls using proposed equations and the error rate has been less than 15%.Nowadays, Steel plate shear walls have been considered as the lateral load resisting system in buildings in increasing the strength and stiffness of structures in two sections of seismic reconstruction and improvement. In this paper, the shear strength and stiffness of a stiffened steel plate shear walls under various stiffeners configuration horizontal, vertical and combined structures with finite element method has been studied and finally the proposed equations for determining the unstiffened equivalent thickness of the steel plate The proposed model is used to design a stiffened steel plate shear wall using the proposed equations of the plate frame interaction method. The results indicate a acceptable prediction of the capacity and stiffness of the stiffened steel shear walls using proposed equations and the error rate has been less than 15%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • stiffened SPSW
  • Plate frame interaction method
  • shear capacity
  • Shear stiffness
  • proposed equations
[1[ Takahashi,Y.,Takeda,T.,Takemoto,Y.,and Takagi,M." Experimental study on thin steel shear walls and particular steel bracings under alternative horizontal load ", Preliminary Report,IABSE Symposium on Resistance and Ultimatae Deformability of Structures acted on by Well Defined Repeated loads, Lisbon, Portugal, PP.185-191.(1973).
]2[ Gholhaki.M." Non-Linear Analysis of stiffened steel plate shear wall with opening." Ms Thesis in Civil Engineering, Civil Engineering College at K.N.Toosi university, Tehran, Iran.(2000).
]3[ Alinia, M.M., Dastfan, M.. " Cyclic behavior, deformability and rigidity of stiffened steel shear panels ". Journal Of Constructional Steel Research. 63: 554-563. (2007).
]4[ Saeid Sabouri-Ghomi, Mehdi H. K. Kharrazi, Salah-E-Deen Mam-Azizi and Ramin Asad Sajadi. " Buckling Behavior Improvement Of Steel Plate Shear Wall Systems "struct.design tall spec. Build.17, 823-837 (2008).
]5[ Sabouri, S and Asad Sajadi, R." Experimental investigation of force factor and energy absorption ductile steel plate shear walls with stiffeners and without stiffener ".National conference on steel & structures (2011).
]6[ Jian-Guo Nie, Li Zhu, Jian-sheng Fan, Yi-Lung Mo. " Lateral resistance capacity of stiffened steel plate shear walls" Thin-Walled Structures 67-155–167. (2013).
[ 7 [ مجید قلهکی و محمد باقر قدکساز،"اثر بازشوی متمرکز و گسترده بر پارامترهای رفتاری پانلهای برشی فولادی تقویت شده"،
ژورنال مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، جلد 45 ، شماره 3 ، پاییز 94 .
] 8 [ ABAQUS (2011), Standard version 6.10.1, and ABAQUS standard users.
[ 9 [ سعید صبوری قمی، سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی، مقدمه ای بر دیوار های برشی فولادی، نشرانگیزه، بهار 1380 .