بررسی تشکیل میدان کششی در دیوارهای برشی فولادی با عدم اتصال کامل ورق جان به المان های مرزی قائم

طراحی بر اساس ظرفیت المان های مرزی قائم جهت تحمل مقاومت قابل انتظار تسلیم ورق جان معمولاً منجر به ابعاد بزرگ برای ستون ها می گردد. این مشکل کلیدی منجر به عدم استفاده گسترده از دیوارهای برشی فولادی گردیده است. هدف این پژوهش بررسی تشکیل میدان کششی در دیوارهای برشی فولادی با عدم اتصال کامل ورق جان به المان های مرزی قائم می باشد. این کاهش طول اتصال منجر به کاهش تقاضای خمشی و سختی المان های مرزی قائم می گردد. برای این منظور ابتدا روش مدل سازی اجزاء محدود بر اساس یک مطالعه آزمایشگاهی صحت سنجی گردید و در ادامه بر اساس مدل صحت سنجی شده نه مدل اجزاء محدود با نسبت های مختلف عدم اتصال ورق جان توسعه داده شد. در انتها بر اساس فرضیات تایید شده با مدل های اجزاء محدود و بررسی آزمایشگاهی تکمیلی، دو معادله حاکم شامل مقاومت برشی ورق جان و زاویه جهت گیری میدان کششی در ورق جان برای نسبت عدم اتصال کوچکتر از 30% ارائه شدند.

Investigation of Tension Filed Formation in Steel Shear Walls with Partial Length Connection of Web to Vertical Boundary Elements

Capacity based design of vertical boundary elements with regard to resisting expected yield strength of the web plate could be led to large column size. This key problem leads to a lack of widespread implementation of steel shear walls. This research project aims to investigate the formation of tension field in steel shear wall with partial length connection of web plate to vertical boundary element which in this type of steel shear walls, reducing the length of the connection leads to a reduction in the flexure and stiffness demand on the vertical boundary elements. For this purpose, the finite element modeling methodology was initially established and validated based on a laboratory test. Nine FE models were developed based on the verified specimens, and various not connected infill plate values. Finally, based on assumptions confirmed by numerical modeling and complementary experimental investigation, two governing equations have been developed for this type of steel shear wall, including panel shear strength, tension field inclination angle in the web plate in case, not connected length ratio is less than 30%.