ارزیابی رفتار چرخه‌ای دیوار برشی بتنی دارای بازشوی مقاوم‌سازی شده با ورق فولادی

Abstract

امروزه در سازه­های ساختمانی، دیوارهای برشی بتنی به علت شکل‌پذیری مطلوب و استهلاک انرژی بالا کاربرد فراوانی دارند. وجود بازشو در دیوار برشی بتنی منجر به تغییر رفتار دیوار شده و همچنین اعضای جدیدی را در دیوار پدید می­آورد، به همین سبب وجود بازشو در رفتار دیوار بسیار تأثیرگذار است. ازجمله اجزاء دیوار برشی پایه دیوارها و تیرهای رابط هستند. تیر رابط یا تیر همبند تیری است که دو دیوار برشی را که توسط بازشو ایجاد شده‌اند به یکدیگر متصل می‌کند. پایه دیوار نیز بخش عمودی دیوار است که بین بازشو و لبه محدودشده است. بدین جهت در این تحقیق رفتار دیوار برشی بتنی دارای بازشو خارج از مرکز که توسط ورق­های فولادی مقاوم­سازی شده­اند، مورد بررسی قرارگرفته است. در این تحقیق یک نمونه دیوار برشی بتنی دارای بازشوی خارج از مرکز با نام نمونه مرجع مورد صحت سنجی در نرم­افزار ABAQUS قرار گرفته­است. مطابق با تعریف ACI318-14 یک پایه دیوار، در محدوده ابعادی دیوار و دیگری در محدوده ابعادی پایه دیوار قرارگرفته است. نمونه ها RCSW نام گرفته­اند که برگرفته از Reinforced Concrete Shear­ Wall است. نمونه­ها با استفاده از ورق­های فولادی عمودی و افقی و مورب به‌طور هم‌زمان (در نمونه­های RCSW15 تا RCSW20) مقاوم‌سازی شده و در آن­ها پارامترهای متفاوتی نظیر افزایش ظرفیت باربری، مقاومت، سختی، شکل‌پذیری و استهلاک انرژی مطالعه گردید. در نمونه RCSW15 و RCSW16 صرفا مقاوم­سازی در اطراف بازشو توسط ورق­های فولادی عمودی و افقی صورت گرفته است. در نمونه RCSW17 از ورق­های افقی و قائم و مورب به­طور همزمان استفاده شده­است. در نمونه RCSW18 از ورق­های افقی و عمودی در گوشه بازشو استفاده شده­است. در نمونه RCSW19 از ورق­های افقی و مورب به­منظور کاهش کرنش در پاشنه دیوار استفاده شده است. در نمونه RCSW20 مقاوم­سازی توسط ورق­های افقی و قائم به­منظور افزایش ظرفیت خمشی و برشی انجام شده­است. بارگذاری نمونه­ها به‌صورت جانبی و از نوع چرخه­ای می­باشد. در بین طرح­های مقاوم‌سازی­شده نمونه RCSW20 طرح برتر انتخاب شد زیرا این طرح موجب افزایش مقاومت نهایی سازه به مقدار 3/127% و افزایش مقاومت ماکزیمم به مقدار 42/13% و افزایش مقاومت ترک خوردگی به مقدار 53/22% شد و همچنین مقدار انرژی مستهلک شده را 8/16% افزایش داد.