بررسی عددی عملکرد سازه ی ترکیبی 6 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی و کاربرد clt به عنوان پنل کف و دیوار برشی

پژوهشگران اخیراً پنل‌های چندلایه‌ی متشکل از الوارهای متقاطع چوبی (c‌l‌t) را به عنوان یکی از مناسب‌ترین ماده‌های ساختمانی دارای کمترین اثرات منفی زیست محیطی معرفی کرده‌اند. در طرح سازه‌ی ترکیبی فولادی چوبی ارائه شده در پژوهش حاضر، قاب ساختمان از نوع فولادی بوده و برای کف‌ها و دیوارهای برشی سازه از پنل‌های افقی و قائم c‌l‌t استفاده شده است. در پژوهش حاضر، جهت بررسی عملکرد سیستم سازه ای پیشنهادی، یک ساختمان 6 طبقه با دو نوع سیستم باربر جانبی شامل: الف) سیستم قاب خمشی متوسط فولادی با دیافراگم کف ترکیبی بتنی فولادی و ب) سیستم دوگانه‌ی قاب خمشی متوسط فولادی و دیواربرشی c‌l‌t با دیافراگم کف ترکیبی چوبی−فولادی به کمک نرم‌افزار ایتبس طراحی شده است. در ادامه، دو قاب ساختمانی از سازه با دو نوع سیستم یاد شده با نرم‌افزار آباکوس مدلسازی و تحلیل اجزای محدود شدند و سپس رفتار آنها تحت تحلیل بارافزون مقایسه شده است. در مطالعه‌ی حاضر نتیجه گرفته شد که در صورت استفاده از پنل‌های افقی و قائم c‌l‌t در سازه با سیستم قاب خمشی متوسط فولادی ، علاوه بر عملکرد لرزه‌یی مناسب سازه، وزن ساختمان نیز 22/01٪ کاهش می‌یابد.

N‌U‌M‌E‌R‌I‌C‌A‌L S‌T‌U‌D‌Y O‌N P‌E‌R‌F‌O‌R‌M‌A‌N‌C‌E O‌F A S‌I‌XS‌T‌O‌R‌Y H‌Y‌B‌R‌I‌D S‌T‌R‌U‌C‌T‌U‌R‌E W‌I‌T‌H S‌T‌E‌E‌L M‌O‌M‌E‌N‌T F‌R‌A‌M‌E S‌Y‌S‌T‌E‌M A‌N‌D U‌S‌I‌N‌G C‌L‌T A‌S S‌H‌E‌A‌R W‌A‌L‌L A‌N‌D F‌L‌O‌O‌R P‌A‌N‌E‌L

Recently, researchers have introduced CLT (Cross Laminated Timber), a kind of engineered wood product that is one of the most suitable construction materials for green building development for the future cities. In the design steeltimber hybrid structure presented in this study, steel is used for the intermediate moment resisting frame of the building and CLT are used as floor panels and shear walls. Therefore, the lateral loadresisting system of the hybrid structure in this study is the dual system of steel intermediate moment resisting frame and CLT shear wall. In order to investigate the structural performance of the abovementioned system, a sample 6 stories building are considered to be constructed using two types of structural systems were designed using ETABS software; 1 a steel intermediate moment resisting frame with composite concretesteel floor, and, 2 dual steel intermediate moment resisting frame plus CLT shear walls with timbersteel floor using CLT horizontal panels. Then, FEM model of each of structural frame two types was analyzed using pushover method by ABAQUS software. The behavior of the two type 6story frame systems were compared. By comparing the weight of Structure with the two types of lateral loadresisting system, it was concluded that the total weight of the building reduced by %22.01 in the structure with a dual system of steel intermediate moment resisting frame and CLT shear wall and composite timbersteel floors, compared to the structure with the steel intermediate moment resisting frame system and composite concretesteel floors. Comparison of the results concludes that the application of possible substitution of CLT panels instead of steel and concrete common materials of structural members results in light weight structure with acceptable seismic behavior. Furthermore, development of hybrid timbersteel construction can provide buildings with less greenhouse, environmental, and noise pollution for producing materials and building structure, lower energy consumption, less weight, good seismic behavior, fast construction speed, and renewable resource capability.