بررسی آزمایشگاهی رفتار دیوارهای برشی آلومینیومی دارای سخت کننده

در خلال سه دهه اخیر، دیوارهای برشی فولادی بعنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله و باد، مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. برتری این نوع سیستم نسبت به دیگر سیستم های سازه ای مقاوم در برابر نیروهای جانبی باعث گردیده تا استفاده از آن روز به روز افزایش یابد. استفاده از دیوار برشی فولادی روشی موثر در افزایش سختی و مقاومت، بدون افزایش وزن سازه می باشد و در مقایسه با سیستم قاب خمشی تقریبا تا میزان پنجاه درصد موجب صرفه جویی در مصرف فولاد می گردد. مطالعات اخیر نشان داده اند که دیوارهای برشی ساخته شده از فولاد با مقاومت تسلیم دارای رفتار چرخه ای قوی و شکل پذیری بالایی می باشند. بعلت دسترسی کم به فولاد با مقاومت پایین در بازار، پیشنهاد می شود ازآلیاژ آلومینیومی بعنوان یک مصالح مناسب برای جایگزینی فولاد با مقاومت تسلیم پایین، استفاده شود. آلومینیوم خالص که یک آلیاژ آلومینیومی با درصد خیلی کمی از عناصر آلیاژی می باشد، به راحتی در بازار در دسترس بوده و دارای مقاومت تسلیم قراردادی خیلی پایین تر از فولاد با مقاومت تسلیم پایین می باشد. پانلهای برشی آلومینیومی بدون سخت کننده دارای رفتار چرخشی ضعیف همراه با اثر باریک شدگی می باشند که به علت تغییرمکانهای خارج از صفحه بوجود آمده در اثر کمانش برشی می باشد، در حالی که پانلهای برشی آلومینیومی با سخت کننده دارای مکانیسم اتلافی برش خالص با توسعه تغییرشکلهای پلاستیک برشی قبل از رخداد پدیده کمانش اصلی می باشند. در این تحقیق، برای دست یافتن به مطلوب ترین آرایش سخت کننده، مدل هایی با انواع آرایش سخت کننده با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus مدلسازی شده و مورد بررسی قرار گرفت. برای اطمینان از نتایج تحلیلی بدست آمده 5 نمونه آزمایشگاهی با انواع آرایش سخت کننده تهیه شد، بدلیل عدم وجود امکانات لازم برای انجام عملیات حرارتی بر روی نمونه ها برای ایجاد خواص مکانیکی مورد نظر فقط نمونه بدون سخت کننده و بدون انجام عملیات حرارتی تحت بارگذاری چرخه ای آزمایش شد. با توجه به نتایج بدست آمده نمونه هایی که دارای سخت کننده یک جهته ( افقی) می باشند در مقایسه با نمونه هایی که دارای همان تعداد سخت کننده هستند و سخت کننده در آنها بصورت دو جهته (افقی و عمودی) بکار رفته است دارای مقاومت، سختی و ظرفیت جذب انرژی بیشتری می باشند.