تاثیر پیوستگی المان‌ مرزی فولادی با بتن بر رفتار دیوارهای برشی بتن آرمه

دیوارهای سازه‌ای به صورت گسترده در ساختمان‌ها به عنوان عضو سازه‌ای مهم استفاده می‌شوند تا مقاومت جانبی قابل توجه، سختی و ظرفیت تغییر شکل غیر الاستیک مورد نیاز در برابر زلزله را تامین کنند. در سال‌های اخیر دیوارهای برشی مرکب با المان مرزی فولادی، در مناطق با لرزه خیزی بالا مورد استفاده قرار گرفته است. ضوابط طراحی این دیوارها در آیین نامه‌های معتبر دنیا شامل تعدادی راهنمای آیین نامه طراحی و الزامات می‌باشد. با این وجود مروری بر تحقیقات گذشته نشان می‌دهد مطالعات بر روی رفتار این دیوارها در اکثر موارد به حالتی محدود می‌شود که انتهای ستون‌های مرزی دیوار کاملاً در فونداسیون مدفون شده و المان‌های مرزی دیوار غیر پیوسته می‌باشد و ستون‌های مرزی فولادی از طریق صفحه ستون و بولت به فونداسیون متصل شده اند، مقایسه می‌گردد تا برخی مفروضات طراحان سازه در طراحی این دیوارها ارزیابی گردد. ابتدا مدلسازی نمونه های معیار به روش اجزاء محدود انجام شده و درستی نتایج آن با نمونه‌های آزمایشگاهی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. در این تحقیق از روش آنالیز اجزای محدود غیرخطی بتن آرمه و مدل رفتاری پلاستیسیته آسیب ‌برای مدلسازی رفتار بتن استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد پیوستگی المان‌های مرزی دیوار باعث بهبود رفتار دیوار برشی مرکب می‌گردد. ضمن آن که این تاثیر با افزایش تعداد طبقات دیوار بیشتر می‌شود.

Effects of Continuity between Steel Boundary Element and Concrete on Behavior of Shear Wall

Structural walls are widely used in building structures as the major structural members to provide substantial lateral strength, stiffness and the inelastic deformation capacity needed to withstand earthquake ground motions. In this article the behavior of composite shear walls with continuous boundary elements are compared and contrasted with a state in which the wall’s boundary elements are discontinuous and interrupted and the boundary steel columns are connected to the foundation through the column’s baseplate and bolts; and these are all to assess and appraise some hypotheses by the structural designers in designing these walls. The finite element software is first calibrated and the accuracy of its results is validated through modeling the experimental samples. In this research, the concrete’s nonlinear finite element analysis method and concrete damage plasticity model have been used for the concrete’s behavior modeling. The results of this study indicate that the wall boundary elements’ continuity improve the composite shear walls’ behavior. Meanwhile, this effect increases by an increase in the number of the wall’s floors.