مطالعه رفتار لرزه‌ای دیوار برشی فولادی با سخت کننده‌های قائم و مایل

دیوار برشی فولادی یکی از مناسب ترین سیستم های رایج جهت تامین مقاومت و پایداری سازه در برابر بار های جانبی می باشد. در این سیستم المان های مرزی قائم اطراف دیوار برشی علاوه براینکه جزئی از سیستم باربر جانبی محسوب می شوند، وظیفه تحمل وزن سازه را هنگام زلزله و پس از زلزله نیز بر عهده دارند و بنابراین در طراحی این سیستم تلاش بر این است که المان های مرزی پس از تسلیم کامل ورق در حالت الاستیک باقی بمانند. همچنین جهت تامین تنش یکنواخت در ورق جان در طول و ارتفاع دیوار، المان های مرزی قائم و افقی باید از صلبیت خمشی بالایی برخوردار باشند. ضوابط آیین نام ه ای در این مورد گاهی منجر به انتخاب مقاطع غیر اقتصادی در تیر و ستون متصل به دیوار می گردد. در این مطالعه جهت کاهش تقاضا در المان های مرزی قائم متصل به دیوار و اقتصادی شدن طرح، سخت کننده های قائم و مایل در داخل دیوار پیش بینی شده است. این سخت کننده ها تغییر شکل های پلاستیک را عمدتا به دور از ستون ها هدایت می کنند. جهت بررسی و مقایسه رفتار مدل پیشنهادی، 32 مدل اجزا محدود تحت بارگذاری جابجایی یکنواخت و نیز چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزودن سخت کننده ها علاوه بر افزایش سختی و مقاومت جانبی سیستم موجب افزایش شکل پذیری سیستم باربر جانبی شده و همچنین سختی خمشی مورد نیاز المان های مرزی افقی را کاهش می دهد.

study of seismic behavior of the steel plate shear walls with vertical and inclined stiffener

steel shear wall is one of the most common systems which are suitable to provide strength and stability against seismic lateral loads. in this system, vertical boundary elements around the shear wall, in addition to being part of the lateral load-resisting system, are responsible for bearing the weight of the structure during and after the earthquake. therefore, in designing this system the boundary elements are desired to remain elastic after the complete yield of the web plate. also, to provide uniform stress along the length and height of the wall, vertical and horizontal boundary elements must have high flexural stiffness. to reach this goal, the code provisions sometimes lead to the selection of non-economic sections for the beams and columns attached to the wall. in this study, to reduce the demand for vertical boundary elements attached to the wall and to make the design economical, vertical and inclined stiffeners are predicted inside the wall. these stiffeners redirect the plastic deformations mainly into the wall and away from the columns. to evaluate and compare the behavior of the proposed model, 30 finite element models were studied under lateral monotonic and cyclic loading. the results show that the addition of stiffeners, in addition to increasing the stiffness and lateral resistance of the system, increases the ductility of the lateral load resisting system and reduces the required flexural stiffness of horizontal boundary elements.