رفتار جانبی دیوارهای برشی فولادی سرد نورد با پوشش ورق فولادی به روش اجزاء محدود

دیوارهای برشی فولادی ساخته شده با استفاده از قاب‌های فولادی سرد نورد شده و ورق پوشش فولادی یکی از سیستم‌های مقاوم در مقابل نیروهای جانبی، در ساختمان‌های مسکونی و تجاری کم ارتفاع می‌باشد. در حال حاضر، آیین‌نامه‌های طراحی از جمله دستورالعمل طراحی جانبی aisi، مقاومت برشی اسمی را برای دامنه محدودی از ساختارهای مختلف دیوار برشی، بر حسب ضخامت ورق پوشش و نسبت ابعاد دیوار ارائه می‌دهند. با توجه به رشد روز افزون ساخت سازه‌های فولادی سبک و رویکرد صنعتی سازی در ساخت، نیاز به داشتن مقاومت برشی دیوارها، برای طیف وسیعی از ابعاد و مشخصات دیوار، بیش از پیش احساس می‌شود. در این مطالعه، پانل‌های دیوار برشی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تحلیل شده و روشی برای مدل سازی پیچ‌های اتصال ورق پوشش به قاب ارائه می‌گردد، که امکان شبیه سازی خرابی در محل اتصالات و تغییر مکان‌های ناشی از آن را فراهم می‌نماید. از داده‌های آزمایشگاهی موجود برای راست نمایی پارامترهای مدل سازی استفاده شده است و پس از تایید کارایی مدل اجزاء محدود، تاثیر پارامترهای مختلف دیوار برشی از جمله ارتفاع قاب، تنش تسلیم مصالح دیوار، ضخامت ورق پوشش، ضخامت اعضای قاب و نحوه اتصال ورق پوشش به قاب بر رفتار جانبی دیوار مورد ارزیابی قرار گرفته است. در آخر نیز با ارزیابی نوع خرابی‌ها، روش‌هایی برای بهبود عملکرد جانبی این نوع دیوارها، ارائه گردیده است.

Lateral behavior of coldformed steel framed shear walls with steel sheet sheathing using FE method

The coldformed steel stud framed shear wall using steel sheet sheathing is a lateral force resisting system for residential and lowrise commercial buildings. The current design specifications such as AISI Lateral Design 2007 Edition provides nominal shear strength for a limited range of sheet steel sheathed CFS shear wall configurations in terms of the sheathing thickness and the wall aspect ratio (height divided by width). Considering the ever increasing construction of buildings with cold formed steel and industrialization of the construction process, a need for shear strength of wall for wide range of wall geometrical dimensions seems to be inevitable. In this study, shear wall panels have been analyzed using the finite element method and the ABAQUS software and a method for modeling the screw connection of steel sheathing to frame has been presented so that the simulation of possible damage in connection locations resulting in displacements will be possible. Available experimental data has been used for validation of the model. After verification of finite element model, the effect of the various parameters of shear wall including height of wall, yield stress properties, frame member and sheeting thickness, and the method of connecting frame to the steel sheathing on the lateral behavior of wall was evaluated. At the end, some methods have been presented for increasing the lateral strength of these types of shear walls.