بررسی تئوری رفتار ورق‏های دارای سخت‏کننده لوله تحت بارگذاری در امتداد صفحه

چکیده: پانل‏های برشی فولادی نقش مهمی در بهبود رفتار لرزه‏ای ساختمان‏ها ایفا می‏کنند. وجود ظرفیت پس‏کمانش، شکل‏پذیری مطلوب و جذب انرژی بالا در پانل‏های برشی فولادی، این سیستم را به عنوان یکی از سیستم‏های مقاوم جانبی مطلوب در ساختمان‏ها مطرح کرده است و باعث شده است که در سه دهه اخیر در ساخت ساختمان‏های جدید و تقویت ساختمان‏های موجود مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این پانل‏های برشی در ساختمان‏های بلند به دلیل انعطاف‏پذیری بیش از حد و کمانش در محدوده ارتجاعی با مشکلاتی همراه است که برای این منظور از سخت‏کننده‏هایی برای افزایش مقاومت تسلیم و جلوگیری از کمانش بیش از حد برون صفحه‏ای و همچنین بهبود منحنی‏های هیسترزیس به منظور افزایش جذب انرژی این پانل‏ها استفاده می‏شود. استفاده از سخت‏کننده‏های تسمه‏ای به صورت افقی و قائم برای تبدیل پانل برشی به تعدادی زیر صفحه، با معایبی همراه است که می توان به بالا بودن هزینه‏های مربوط به فرآیند جوشکاری و ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ورق جوش شده اشاره کرد. از آنجا که کمانش ورق پرکننده در پانل برشی مربعی در راستا یا موازی با قطر پانل برشی می‏باشد، لذا استفاده از سخت کننده‏های تسمه‏ای به صورت افقی و قائم برای دستیابی به اهداف مورد نظر باید در حجم وسیع صورت گیرد. برای رفع این مشکل استفاده از سخت‏کننده‏های لوله‏ای آن هم به صورت مورب پیشنهاد گردید. استفاده از یک سخت‏کننده جدید مستلزم آنست که رفتار ورق فولادی تحت این سخت‏کننده مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه با بکار‏گیری نرم‏افزار اجزاء محدود abaqus و مدل‏سازی سه بعدی پانل برشی به ابعاد داخلی 60×60 سانتی‏متر با المان پوسته چهار گرهی و با انجام تحلیل غیرخطی به بررسی رفتار ورق فولادی با سخت‏کننده لوله به صورت مورب پرداخته شده است. اثر افزایش ضخامت ورق فولادی، افزایش ابعاد قاب پیرامونی، افزایش قطر و ضخامت لوله نیز بررسی شده است. نتایج آزمایش با بارگذاری استاتیکی حاکی از آنست که نمونه با نسبت h/b=1/4 ، که در آنb عرض داخلی پانل برشی وh فاصله بین سخت‏کننده‏ها می‏باشد که نسبت به قطر متقارن می‏باشد، دارای ظرفیت باربری بیشتری است. با افزایش ضخامت و ابعاد قاب پیرامونی، بار نهایی نیز افزایش می‏یابد و افزایش قطر و ضخامت لوله در ظرفیت بابری تاثیری ندارد. کلید واژه‏ها: پانل برشی،ورق پرکننده، سخت کننده لوله ای، اجزاء محدود غیرخطی.