محاسبه ضريب رفتار سيستم هاي ديوار برشي مركب با جفت ورق فولادي

Concrete Filled Double Steel Plate Shear Wall Response Modification Factor

يكي از سيستم‌هاي نوين مقاوم در برابر زلزله سيستم ديوار برشي مركب فولادي است كه داراي سختي، مقاومت و شكل پذيري بسيار بالايي است. مهمترين مزيت اين سيستم نسبت به ديوارهاي برشي بتن مسلح، ضخامت كمتر، وزن پايين تر، عدم نياز به آرماتور گذاري و سهولت اجراي آن است. امروزه عملكرد انواع گوناگون اين سيستم از طريق مطالعات آزمايشگاهي و عددي تحت تحقيق و بررسي قرار دارد. اما براي تحليل و طراحي هر سيستم مقاوم در برابر زلزله وجود پارامترهاي لرزه اي چون ضريب رفتار، ضريب اضافه مقاومت و ضريب تشديد تغييرمكان بسيار مهم و ضروري است. در اين مقاله ضريب رفتار ديوارهاي برشي فولادي مركب با جفت ورق فولادي محاسبه و تعيين گرديده است. بدين منظور ساختمان هشت طبقه اي با سيستم مزبور و همچنين با دو نسبت طول دهانه ديوار به ارتفاع آن (1.5 و 2) طراحي گرديده است. براي بررسي ميزان تاثير ضخامت هسته بتني، سه ضخامت مختلف ديوارها (50، 125 و 200 ميليمتر) براي هسته بتني در نظر گرفته شده اند. مدلسازي سازه در دو حالت يك طبقه و هشت طبقه توسط نرم افزار آباكوس انجام گرفته و جهت محاسبه ضريب رفتار روشي تركيبي متشكل از تحليل استاتيكي غيرخطي، تحليل ديناميكي غيرخطي افزايشي و تحليل ديناميكي خطي پيشنهاد و بكار برده شده است. نتايج بدست آمده نشان داد كه افزايش ضخامت هسته بتني منجر به افزايش شكل پذيري و كاهش ضريب نيرو بر اثر شكل پذيري مي گردد. همچنين ضريب اضافه مقاومت و ضريب رفتار حاصل شده براي اين سيستم به ترتيب 1.76 و 6.45 حاصل گرديده است.

Composite steel shear wall is a newest seismic resistant system that has a high stiffness, strength and ductility. The main advantages of this structural system are lower thickness and weight, don’t need to reinforcement and its easy implementation procedure with compared to concrete reinforced shear walls. Recently, the behavior of various types of this seismic resistant system has been investigated through numerical or experimental studies. Response modification factor, over-strength factor and deflection amplification factor are the most important parameters for analysis and design of any seismic resistant system. The response modification factor of concrete filled double steel plate shear wall (CFDSPSW) is determined in this paper. For this purpose, an eight-story building with two ratios of wall length to wall heights (1.5 and 2) are designed with CFDSPSW system. To investigation the effect of the concrete core thickness, three different thickness (50, 125, 200mm) is considered. The finite-element model of all cases is developed using ABAQUS software and the combination of nonlinear static pushover; nonlinear incremental dynamic and linear dynamic analyses are used for calculation of the response modification factor. The results are shown that the enhancement in the concrete core thickness lead to increasing ductility and decreasing force reduction factor. The over-strength factor and response modification factor are obtained respectively 1.76 and 6.47 for this seismic resistant structural system.