بررسي پارامتري ظرفيت جانبي و محاسبه ضريب رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي فولادي سرد نورد شده با مهاربند تسمه قطري

Parametric study on lateral resistance and evaluation of seismic response modification factor-R of strap-braced cold-formed steel shear walls

در اين مطالعه به بررسي ظرفيت جانبي و ضريب رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي سبك سرد نورد شده فولادي با مهاربند تسمه قطري و مقايسه آنها با مقادير آيين نامه‌اي پرداخته شده است. پارامتر‌هايي كه اثر آن‌ها بر رفتار مهاربند مورد بررسي قرار گرفته شامل سطح مقطع تسمه، نسبت عرض به ارتفاع قاب و فاصله‌ي بين ستونچه‌ها است. در اين مطالعه اثرات همزمان رفتار غيرخطي فولاد، وجود تغيير شكل‌هاي اوليه در مقاطع سرد نورد شده و تنش‌هاي پسماند ناشي از نورد سرد نيز در نظر گرفته شدهاند. مقاومت و تغييرمكان جانبي قاب‌هاي مورد نظر با استفاده از نرم‌افزار اجزاي محدود ansys تعيين شده‌اند. نتايج تحليل‌ها نشان مي‌دهد كه افزايش سطح مقطع تسمه‌ها و نسبت عرض به ارتفاع قاب باعث افزايش ظرفيت مي‌شود ولي تغيير فاصله‌ي بين ستونچه‌ها تاثير زيادي بر ظرفيت ندارد. هچنين ضريب رفتار قاب‌هاي مطالعه شده در محدوده‌ي 5/31 و 6/39 محاسبه شده است. بنابراين نتايج حاكي از آن است كه ضريب رفتار ارائه شده توسط آيين‌نامه‌ها تا حدودي محافظه كارانه است.

In this study, evaluation on lateral resistance and seismic response modification factor-R of strap-braced cold-formed steel shear walls is presented. Also, the results are compared with the prescibed values by the codes and standards. The structural parameters that are taken into account include: cross section of bracing straps, aspect ratio of the frames and studs’ spacing. In this study, the effects of nonlinear behavior of steel, geometric imperfection of cold formed sections and residual stresses induced by cold forming process are considered. The lateral strength and displacement of the frames will be determined by ANSYS finite element software. The results of the analysis show that the increase in straps’ cross-sections area and the ratio of width to height of the frame lead to increase of the frame capacity but changing the distances between the studs have no significant impact on the capacity of the frame. Also the response modification factors (R factors) of the studied frames are calculated in the range of 5.31 and 6.39. The results show that the prescribed R factors by the codes are conservative and can be improves, slightly.