محاسبه ضریب رفتار سیستم های دیوار برشی مرکب با جفت ورق فولادی

یکی از سیستم‌های نوین مقاوم در برابر زلزله سیستم دیوار برشی مرکب فولادی است که دارای سختی، مقاومت و شکل پذیری بسیار بالایی است. مهمترین مزیت این سیستم نسبت به دیوارهای برشی بتن مسلح، ضخامت کمتر، وزن پایینتر، عدم نیاز به آرماتورگذاری و سهولت اجرای آن است. امروزه عملکرد انواع گوناگون این سیستم از طریق مطالعات آزمایشگاهی و عددی تحت تحقیق و بررسی قرار دارد. اما برای تحلیل و طراحی هر سیستم مقاوم در برابر زلزله وجود پارامترهای لرزه ای چون ضریب رفتار، ضریب اضافه مقاومت و ضریب تشدید تغییرمکان بسیار مهم و ضروری است. در این مقاله ضریب رفتار دیوارهای برشی فولادی مرکب با جفت ورق فولادی محاسبه و تعیین گردیده است. بدین منظور ساختمان هشت طبقه ای با سیستم مزبور و همچنین با دو نسبت طول دهانه دیوار به ارتفاع آن (1.5 و 2) طراحی گردیده است. برای بررسی میزان تاثیر ضخامت هسته بتنی، سه ضخامت مختلف دیوارها (50، 125 و 200 میلیمتر) برای هسته بتنی درنظر گرفته شده اند. مدلسازی سازه در دو حالت یک طبقه و هشت طبقه توسط نرم افزار آباکوس انجام گرفته و جهت محاسبه ضریب رفتار روشی ترکیبی متشکل از تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی و تحلیل دینامیکی خطی پیشنهاد و بکار برده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که افزایش ضخامت هسته بتنی منجر به افزایش شکل پذیری و کاهش ضریب نیرو بر اثر شکل پذیری می گردد. همچنین ضریب اضافه مقاومت و ضریب رفتار حاصل شده برای این سیستم به ترتیب 1.76 و 6.45 حاصل گردیده است.

Concrete Filled Double Steel Plate Shear Wall Response Modification Factor

Composite steel shear wall is a newest seismic resistant system that has a high stiffness, strength and ductility. The main advantages of this structural system are lower thickness and weight, don’t need to reinforcement and its easy implementation procedure with compared to concrete reinforced shear walls. Recently, the behavior of various types of this seismic resistant system has been investigated through numerical or experimental studies. Response modification factor, overstrength factor and deflection amplification factor are the most important parameters for analysis and design of any seismic resistant system. The response modification factor of concrete filled double steel plate shear wall (CFDSPSW) is determined in this paper. For this purpose, an eightstory building with two ratios of wall length to wall heights (1.5 and 2) are designed with CFDSPSW system. To investigation the effect of the concrete core thickness, three different thickness (50, 125, 200mm) is considered. The finiteelement model of all cases is developed using ABAQUS software and the combination of nonlinear static pushover; nonlinear incremental dynamic and linear dynamic analyses are used for calculation of the response modification factor. The results are shown that the enhancement in the concrete core thickness lead to increasing ductility and decreasing force reduction factor. The overstrength factor and response modification factor are obtained respectively 1.76 and 6.47 for this seismic resistant structural system.