آرایش مناسب سخت کننده های دیوارهای برشی فولادی

چکیده: در دهه های اخیر دیوارهای برشی فولادی به عنوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای جانبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مزایای خاص این سیستم نسبت به سایر سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی سبب شده که استفاده از آن در ساختمان های بلند گسترش یابد. با توجه به مقاومت بالای ورق فولادی و با بهره گیری از مقاومت پس کمانشی آن، حتی در دیوارهای برشی فولادی بلند و برای نیروهای برشی بزرگ، ضخامت ورق کم و یا به عبارت دیگر ورق فولادی نازک می باشد. بدین لحاظ برای جلوگیری از کمانش آن تحت اثر بارهای سرویس، به جای افزایش ضخامت ورق فولادی که کاملاً غیراقتصادی است از سخت کننده ها برای تقویت آن استفاده می شود. به طور کلی برای دستیابی به یک سازه مقاوم و اقتصادی در مناطق زلزله خیز باید ترکیب مطلوبی از پارامترهای شکل پذیری، مقاومت، سختی و جذب انرژی را تأمین کرد. بنابراین دستیابی به چیدمانی از سخت کننده ها که پارامترهای مذکور را به طور همزمان تأمین کند از اهداف این پژوهش می باشد.در این پایان نامه از نرم افزار اجزای محدود ansys به دلیل دارا بودن امکانات مورد نیاز برای تحقیق برروی دیوارهای برشی فولادی استفاده شده است. مدل سازی نمونه ها در نرم افزار مذکور انجام شده و منحنی های ظرفیت وکمانش، منحنی های هیسترزیس، نمودارهای مقایسه ای ضریب شکل پذیری ، سختی، مقاومت و جذب انرژی برای دو حالت دیوارهای برشی فولادی تقویت شده با سخت کننده های افقی و قائم و تقویت نشده حاصل شده است. نتایج مذکور نشان می دهد که استفاده از سخت کننده ها با افزایش قابل ملاحظه میزان جذب انرژی، مقاومت و سختی اولیه سیستم و جلوگیری از فشردگی منحنی های هیسترزیس باعث افزایش ظرفیت سیستم گردیده و می توان با آرایش مناسب سخت کننده های افقی و قائم (چیدمان مناسب) به ترکیب مطلوبی از پارامترهای فوق رسید. ضمن اینکه همراه با این کار تحقیقاتی، طیف وسیعی از مقالات و تحقیقات به روز مرتبط از جمله تعیین بارهای کمانشی، مودهای کمانشی، مقاومت پس کمانشی و ... مطالعه گردیده و تعداد سه برنامه به صورت پارامتری در محیط نرم افزاری ansys با زبان برنامه نویسی (apdl) نوشته شده که در پیوست پایان نامه ارائه شده است.