بررسی عملکرد دیوار برشی فولادی با به کارگیری سخت کننده در اتصالات بین تیر، ستون و ورق

اساس شکل گیری ایده ی دیوارهای برشی فولادی بهره گیری از میدان کششی قطری می باشد که پس از کمانش ورق فولادی در آن ایجاد می گردد [1]. دیوار برشی فولادی یک سیستم باربر جانبی است، با توجه به نتایج تحقیقات آزمایشگاهی تحت بارگذاری های یکنواخت و سیکلی دارای اتلاف انرژی و شکل پذیری بسیار مناسبی می باشد. به دلیل اتصال پیوسته صفحه داخلی به اعضای مرزی تنش های قابل ملاحظه ای از ورق فولادی دیوار، به ستون های اطراف وارد شده و منجر به ایجاد نیروی محوری بالایی در ستون می شود [2]. از این جهت ایده استفاده از سخت کننده های مرزی در محل اتصال تیر به ستون جهت کاهش تنش های اعمالی به اعضای مرزی یک ایده قابل بررسی و مفید خواهد بود، تا کمانش و تسلیم صفحات داخلی تنش های محوری به مراتب کم تری را در اعضای مرزی ایجاد کند. پارامترهایی که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است شامل فاصله سخت کننده ها از یکدیگر، نحوه چیدمان سخت کننده ها بر روی ورق به اعضای مرزی، اتصال سخت کننده ها در چهار گوشه ورق می باشد.در این مقاله بیش از 12 نمونه سیستم دیوار برشی فولادی یک طبقه که توسط سخت کننده های مثلثی در محل اتصال اعضای مرزی به ورق نصب شد تحت بارگذاری یکنواخت بار افزون تحلیل و ارزیابی شده اند. نتایج نمونه ها پس از انجام تحلیل غیرخطی آنها درنرم افزار اجزای محدود ANSYS نشان داده است. نتایج نمونه با سخت کننده های متصل به تیر و ستون در یک طرف دیوار (HVS-1) با اعمال بار جانبی پوش بر نمونه، در جدوال و شکل های صفحه بعد ارایه شده است. با توجه به نمونه های ساخت شده دراین تحقیق با سخت کننده های مثلثی ای که جهت توزیع یکنواخت تنش از تیر و ستون به ورق فولادی استفاده شده است، مشاهده گردید که افزودن این نوع ورق ها تاثیری در میزان سختی کلی سیستم نداشته است و بیشترین تاثیر آن در انتقال تنش های زیادی که معمولا در محل اتصال اعضای مرزی به ورق فولادی رخ می دهد بوده است، با استفاده از این ورقها تنش های متمرکز از این نقاط دور شده و بیشترین تنش در میانه ورق فولادی رخ می دهد. تاثیر سخت کننده ها بر میزان ظرفیت باربری نمونه های با آرایش یکسان و فاصله متفاوت بسیار ناچیز بوده است ولی از میان این نمونه ها مدلهای دارای سخت کننده های افقی و متعامد (افقی و قایم) دارای ظرفیت باربری بیشتری بوده است.