تاثیر موقعیت، اندازه و شکل هندسی بازشو بدون سخت‌کننده و با سخت‌کننده بر پارامترهای لرزه‌ای دیوار برشی فولادی موجدار ذوزنقه ای

با ترویج و گسترش علم، سیستم‌های سازه‌ای نوین ابداع و مورد بررسی و پژوهش قرارگرفته است. در چهار دهه اخیر مطالعات گستردهای بر روی کاربرد سیستم سازه‌ای دیوار برشی فولادی انجام ‌شده است. دیوار برشی فولادی در اشکال مختلفی ساخته و اجرا می‌شود. دیوار برشی فولادی موجدار ذوزنقه‌ای یک سیستم سازه‌ای نسبتاً جدید می‌باشد که در این مقاله با استفاده از 46 مدل، به بررسی اثر موقعیت بازشو، شکل هندسی بازشو، درصد بازشو، فاصله بازشو از المان‌های مرزی و نیز استفاده از سخت‌کننده در اطراف بازشو بر پارامترهای لرزه‌ای سیستم دیوار برشی فولادی موجدار ذوزنقه‌ای شامل سختی، مقاومت، شکل‌پذیری و جذب انرژی پرداخته‌شده است. بازشوها با شکل هندسی مربع و مستطیل قائم و افقی، و معادل با 10، 14 و 18 درصد مساحت سطح مقطع پانل فولادی در نظر گرفته‌شده است. این پژوهش به‌صورت تحلیلی و با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس انجام‌شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که بازشوی مربعی شکل در تمامی موقعیت‌ها نسبت به بازشوی مستطیلی شکل عملکرد بهتری دارد. همچنین نمونه های با بازشوی مرکزی دارای مقاومت، سختی اولیه و جذب انرژی کمتری نسبت به نمونه های دیگر می‌باشد. در مجموع بهترین موقعیت برای ایجاد بازشو در ورق موجدار، در میانه بالایی ورق و به فاصله 160 میلیمتر از تیر و نیز در گوشه بالایی ورق اما بدون فاصله از المان‌های مرزی تیر و ستون می‌باشد. از دیگر نتایج این تحقیق آن بود که اضافه کردن سخت‌کننده در اطراف باز شو منجر به افزایش سختی اولیه تا 41 درصد، مقاومت تا 25 درصد و جذب انرژی تا 24 درصد می‌شود. در ضمن از بین سخت‌کننده‌های متفاوت، ورق به عرض 60 و ضخامت 3 میلیمتر بهینه ترین ابعاد برای سخت‌کننده در اطراف بازشو است.

Effect of position, dimension and shape of opening with and without stiffener on seismic parameters of trapezoidally corrugated steel plate shear wall

By development of science and technology, new structural systems have been developed and researched. In the last four decades, extensive studies have been done on the application of the steel plate shear wall systems. Steel plate shear walls are made and executed in various shapes. Trapezoidally corrugated steel plate shear wall is a relatively new structural system. In this paper, the effects of position, geometric shape, percentage, distance from the boundary elements and the use of the stiffener around the opening were investigated in the seismic parameters of the trapezoidally corrugated steel plate shear wall system including stiffness, strength, ductility and dissipation energy by using 46 models. The openings were geometrically square, vertical and horizontal rectangular, equal to 10, 14, and 18 percent area of the steel panel. This research was performed analytically using ABAQUS finite element software. The results of the study show that the squareshaped opening has better performance than the rectangular opening in all positions. Also, models with central opening have lower strength, initial stiffness and energy absorption rather than other models. Overall, the best position to create the opening in the corrugated plate is in the middle top of the plate and at the distance of 160 mm from the beam and also in the upper corner of the plate but without distance from the boundary elements. Another result of this research is that by using stiffener around the opening, initial stiffness and strength and energy absorption of the corrugated steel shear wall can increase until 41% and 25% and 24%, respectively. In addition among the different stiffeners, the plate with 60 mm width and 3 mm thickness has the best dimension for the stiffener around the opening.