ارزیابی رفتار غیر‌خطی استاتیکی دیوارهای برشی مرکب فولادی-بتنی همبند

با وجود آنکه دیوارهای برشی بتن مسلح از سختی برون صفحه بالایی برخوردارند، دیوارهای برشی فولادی سختی برون صفحه کمی دارند. برای جلوگیری از کمانش این دیوارها، ورق های فولادی را توسط برشگیرهایی به پانل بتنی متصل می کنند (دیوارهای برشی مرکب). یک راه حل مناسب برای محدود کردن تغییر شکل جانبی ناشی از خمش دیوارهای برشی در سازه های مرتفع، همبند کردن آنها است. در این مقاله به بررسی رفتار دیوارهای برشی مرکب همبند پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند، تنش های ایجاد شده در سیستم دیوارهای برشی همبند نسبت به سیستم دیوارهای برشی مجزا کاهش یافته و سختی جانبی افزایش می یابد. البته، افزایش صلبیت تیرهای همبند از حدی به بعد تاثیر قابل توجهی بر رفتار الاستیک این سیستم نمی گذارد. بنابراین رابطه ای پیشنهاد شده که می تواند به طور تقریبی ابعاد مقطع تیرهای همبند ایده آل را پیش بینی نماید. در شروع پژوهش یک سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی و دیوارهای برشی مرکب مجزا 5 طبقه طراحی شده و تحلیل غیرخطی استاتیکی گردیده است و سپس این سیستم بدون هیچ تغییری به صورت همبند فرض شده و ابعاد مقطع تیرهای همبند مورد نیاز این سازه توسط رابطه پیشنهادی محاسبه شده و مجددا تحلیل غیرخطی استاتیکی گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از این مدل ها بیانگر افزایش پارامترهای مقاومتی و لرزه ای دیوارهای برشی همبند نسبت به مجزا می باشد. نتایج نشان می دهند افزایش صلبیت تیرهای همبند نسبت به تیرهای ایده آل، تاثیر چندانی در افزایش پارامتر های مقاومتی سیستم نداشته و حتی شکل پذیری سیستم کاهش پیدا می کند. بنابراین مقطع تیرهای همبند ایده آل تعیین شده از رابطه پیشنهادی، عملکرد غیرخطی بهینه ای نیز داشته است.

Assessment of nonlinear static behavior of steel-concrete coupled composite shear walls

Reinforced concrete shear walls have a high outofplane stiffness, while the steel shear walls have a slight outofplane stiffness. To prevent the buckling, the steel plates are connected to the concrete panel by shear lugs (composite shear walls). In this paper, the behavior of coupled composite shear walls is investigated. The results show that the stresses created in the system of coupled shear walls are reduced in comparison to separate shear walls and that lateral stiffness is increased. However, increasing rigidity of coupled beams more than a specified amount does not significantly affect the elastic behavior of the system. Therefore, a relation that can approximate the the ideal coupled beam is suggested. A dual system of steel momentresisting frame and composite shear walls was designed, and static nonlinear analysis was performed. In the following, the composite shear walls are assumed to be unchanged, and the dimensions of the coupled beam are calculated by the proposed relationship and static nonlinear analysis has been performed. Comparison of the results shows that the resistance and seismic parameters of the coupled shear walls are more than separate shear walls. The studies show that increasing the rigidity of the coupled beams more than that of the ideal beams does not have a significant effect on the increase of the resistance parameters of the system and, moreover, the ductility of the system decreases. Therefore, the dimensions of the ideal coupled beam cross section are predicted well even in the nonlinear performance of the system.