بررسی تغییرات تنش تسلیم ورق بر خیز ماکزیمم ورق و نیروی برشی حد الاستیک دیوار برشی فولادی نیمه مقید

در دیوارهای برشی فولادی به ستون های سازه که به ورق دیوار متصل هستند تنش های بزرگ ناشی از میدان کشش وارد می گردد طوری که این تنش ها باعث می شوند مقاطع بزرگی برای ستون های سازه در نظر گرفته شود و این امر باعث می شود تا طرح از نظر اقتصادی به صرفه نباشد. محققین در دو دهه قبل ایده ای را مطرح نموده اند طوری که ستون های اصلی به ورق دیوار متصل نباشد و نام آن را دیوار برشی فولادی نیمه مقید نامیده اند. در این سیستم ورق دیوار به ستون های فرعی متصل است و این ستون ها تنش های ناشی از میدان کششی را در ورق دیوار تحمل می کنند. ورق دیوار در بارهای بسیار کم نسبت به بار برشی تسلیم، دیوار دچار کمانش می شود. گرچه ورق فولادی کمانش می نماید ولی این مطلب به منزله ناپایداری سیستم تلقی نمی گردد زیرا پس از آن وارد حالت پس کمانش شده و با تشکیل میدان کششی در ورق ناحیه پس کمانشی الاستیک وسیعی در آن شکل می گیرد. در تحقیقات گذشته دستگاه معادلات فن کارمن برای به دست آوردن میدان تغییر مکان ورق دیوار در ناحیه پس کمانشی الاستیک با استفاده از روش گالرکین حل شده است. در این مقاله با استفاده از نتایج به دست آمده از حل دستگاه معادلات فن کارمن برای دیوارهای مختلف و تغییر تنش تسلیم ورق، دیوار، نیروی برشی و خیز ماکزیمم ورق در ناحیه الاستیک به دست آمده و منحنی نیروی برشی-خیز در این ناحیه رسم شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش تنش تسلیم از ۱۰۰ مگاپاسکال تا ۲۴۰ مگاپاسکال نیروی برشی حد الاستیک دیوار و خیز ماکزیمم ورق به ترتیب حدودا ۱۰۶ و ۶۷ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی فولادی نیمه مقید ، تنش تسلیم ، خیز ماکزیمم ، ورق ، نیروی برشی حد ، الاستیک ، معادلات فن کارمن