بررسی اثر نواقص ساخت برروی عملکرد دیوار برشی فولادی تحت اثر بارگذاری چرخهای
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
محمد معمار افتخاری
1
,
عباس اکبرپور نیک قلب رشتی
2
,
مهرزاد تحملی رودسری
3
1 - گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
2 - واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
نویسنده مسئول
3 - دانشیار، گروه عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران.
کلید واژه: دیوار برشی فولادی, خطای ساخت, کمانش داخل صفحه, المان محدود, بارگذاری چرخهای,
چکیده مقاله :
دیوار برشی فولادی یک روش نوین برای مقابله با بارهای جانبی است که مورد تحقیقات فراوانی قرار گرفته است. از مزایای آن قابلیت جذب انرژی بالا، کاهش محدودیت‌‌های معماری و سهولت در اجرا نسبت به دیوار برشی بتنی می‌‌باشد. در این تحقیق آزمایشگاهی، نمونه یک دهنه و یک طبقه طراحی و ساخته شده و در آزمایشگاه تحت بارگذاری چرخهای قرار گرفته است. در این تست از دو داده بردار در دو طرف نمونه برای مشخص نمودن جابه جایی و یک عدد بارسنج روی جک برای نشان دادن نیروی وارده استفاده شده است. در این تست بدلیل محدودیت در توان جک از ورق 1 میلیمتر استفاده شده است و به همین دلیل براثر جوشکاری ورق دچار کمانش‌های جزئی داخل صفحه شده بود. در هنگام تست یکی از ضعف‌های مهم محل اتصال فیش پلیت‌ها به هم در گوشه‌ها بود که در سیکل‌های اولیه دچار شکستگی جوش و در نهایت نیز پارگی در این‌بخش و نهایتاً پارگی ورق شده است. با استفاده از الکترود 7018 و یا استفاده از سخت کننده می‌توان این مشکل را رفع نمود. تمامی اثرات اعمال بار توسط ورق تحمل شده و به ستون‌ها و تیر بالایی خسارتی وارد نشده و تنها ستون در محل اتصال به تیر دچار کمانش شده و هیچکدام از جوش‌ها نیز تخریب نشدند.
Steel shear wall is a new method to deal with lateral loads, which has been extensively researched, and its advantages include high energy absorption, reduction of architectural limitations, and ease of implementation compared to concrete shear wall. In this laboratory research, a sample of one opening and one floor was designed and built and subjected to cyclic loading in the laboratory. This test uses two LPs on both sides of the sample to determine displacement and a Load Cell number on the jack to show the applied force. In this test, due to the limitation in the jack's power, a 1 mm sheet was used; for this reason, due to the welding of the sheet, there was minor buckling inside the sheet. During the test, one of the important weaknesses was the place where the fish plates are connected to each other in the corners, which in the early cycles had a weld fracture and finally a tear in this part and finally a tear in the sheet, which was done by using the 7018 electrodes or using Hardener can solve this problem. All the effects of the load were borne by the sheet, and there was no damage to the columns and the upper beam. Only the column was bent at the connection to the beam, and none of the welds were destroyed.
[1] Astaneh- Asl, A. seismic Behavior and Design of Composite Steel Plate Shear Walls. s. l: Structural Steel Educational Council, Steel TIPS Report, May 2002.
[2] Timler PA, Kulak GL. Experimental study of steel plate shear walls. 1983.
[3] Thorburn LJ, Montgomery C, Kulak GL. Analysis of steel plate shear walls. 1983.
[4] Tromposch, E. W and Kulak , G. l. Cyclic and Static Behavior of Thin Panel Steel Plate Shear Walls. Department of Civil Engineering, The University of Alberta. Edmonton, Alberta: Structural Engineering Report No. 145,May 1987.
[5] Roberts TM, Sabouri-Ghomi S. Hysteretic characteristics of unstiffened perforated steel plate shear panels. Thin-Walled Structures. 1992;14(2): 139-51.
[6] Astaneh-Asl A, editor Steel plate shear walls. Proceedings, US-Japan Partnership for Advanced Steel Structures, US-Japan Workshop on Seismic Fracture Issues in Steel Structures; 2000.
[7] M. Behbahanifard, R. Hussain, G. Driver, and G. Y. Grondin, “Recent Developments and Future Directions in Steel Plate Shear Wall Research,” Proc. North American Steel Construction Conf. , May, Ft. Lauderdale, FL, USA, 2003.
[8] Vian D, Lin Y-C, Bruneau M, Tsai K-C, editors. Cyclic performance of low yield strength steel panel shear walls. Proceedings of The Sixteenth KKCNN Symposium on Civil Engineering, Kolon Hotel, Gyeongju, Korea, December; 2003.
[9] Sabouri-Ghomi S, Ventura CE, Kharrazi MH. Shear analysis and design of ductile steel plate walls. Journal of Structural Engineering. 2005;131(6): 878-89.
[10] Alavi E, Nateghi F. Experimental study on diagonally stiffened steel plate shear walls with central perforation. Journal of Constructional Steel Research. 2013;89: 9-20.
[11] Anjan K. Bhowmick, Gilbert Y. Grondin, “RobertG. Driver. Nonlinear seismic analysis of perforated steel plate shear walls”, Journal of Constructional Steel Research 94 ;2014, 103–113.
[12] Saeid Sabouri-Ghomi, Salaheddin Mamazizi. “Experimental investigation on stiffened steel plate shear walls with two rectangular openings”, Thin-Walled Structures 86 ;201 mental and numerical study on seismic behavior of LYS and HYS steel plate shear walls connected to frame beams only” , archives of civil and mechanical engineering 17 ;2017, 154 – 168.
[14] Gholhaki M, Pachideh G, Javahertarash A. Capacity spectrum of SPSW using pushover and energy method without need for calculation of target point. Structures. 2020;26: 516-23.
[15] Du Y, Shao Y, Cao Y. Performance of repaired steel plate shear wall with earthquake-induced damage. Journal of Constructional Steel Research. 2022;190: 107149.
[16] Es’haghioskui F, Hoseinzadeh Asl M, Hosseinzadeh Y, Gallego E. Experimental and numerical investigation of a new type of steel plate shear wall with diagonal tension field guiding stiffeners. Journal of Building Engineering. 2023;76: 107181.
[17] Rafael Sabelli MB. (2007). AISC Steel Design Guide 20 - Steel Plate Shear Walls. Amrican Institute Of Steel Construction.
[18] Minimum design loads and associated criteria for buildings and other structures: ASCE/SEI 7-16.
5 , 56–66.
[13] Behzad Shekastehband, Aliakbar Azaraxsh, Hossein Showkati. “Experi