پديد آورنده :
خسروي، افسانه
عنوان :
ارزيابي سيستم ديوارهاي برشي فولادي سوراخ دار
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 68ص : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فرهاد بهنام فر
استاد مشاور :
كياچهر بهفرنيا
توصيفگر ها :
ديوار برشي فولادي سوراخ ار , كرنش سخت شوندگي , تحليل اجزا محدود غيرخطي
استاد داور :
بشير موحديان عطار، پيام اسدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/08/06
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/08/11
چكيده فارسي :
چكيده در چهار دهه ي اخير ديوار برشي فوالدي به عنوان يك سيستم باربر جانبي لرزه ا ي در ساختمانها ي بلند مورد استفاده قرار گرفته است وظيفهي اصلي ديوار برشي فوالدي مقاومت در برابر نيروهاي ايجاد شده در طبقات و لنگر واژگوني حاصل از آن در اثر زمين لرزه و همچنين رفتار چرخه اي پايدار در مقابل تغييرشكلهاي بزرگ ميباشد اين سيستم بنا بر ني از مهندسي ن در انواع مختلف ديوار برشي مركب تقويت شده و سوراخ دار به كار گرفته ميشود استفاده از ديوار برشي فوالدي سوراخ دار برا ي رفع مشكالت اجرايي در طبق ات انتهايي ساختمانهاي بلند مرتبه مطرح ميگردد به همي ن منظور با ضخي م كردن ورق و سوراخ دار كردن آن تالش ميگردد رفتاري معادل با ديوار برشي فوالدي بدون سوراخ به دست آيد براساس مطالعات صورت گرفته بايستي سوراخها در تمامي سطح ورق گسترده باشند و مسيري براي انتقال نيرو بي ن سوراخها موجود باشد كه نوارهاي سوراخ دار در هم تالقي نداشته باشند همچنين برا ي بررسي كل ورق ميتوان نوار مجزايي را تحلي ل كرد و از اين طريق رفتار كل سيستم را به دست آورد در اين پاياننامه با استفاده از نرم افزار ABAQUS و تحليل اجزا محدود غير خطي هندسي و مصالح نمونه اي از اين نوع ديوار برشي فوالدي سوراخ دار مورد ارزيابي قرارگرفته و پارامترهاي مختلف تمركز تنش و كرنش و مقاومت بررسي ميشود در همي ن راستا با تغيي ر ضخامت ورق و ابعاد سوراخ و فاصله ي سوراخها از هم تالش ميشود محدودهي مجازي براي ابعاد و فواصل سوراخ به دست آيد تا تمركز تنش در اطراف سوراخها باعث رفتار نامطلوب سيستم نشود و در نهايت از كل ظرفيت ورق استفاده شود محدودهي مجاز طوري تعيين ميگردد كه در لحظهي رسيدن لبهي سوراخها به كرنش سخت شوندگي بقيه ي قسمتها ي ورق به كرنش تسلي م خود برسد بر همي ن اساس نتايج نشان مي دهد هر چقدر سوراخها از هم فاصله گيرند باعث ميشود در ناحيهي بي ن دو سوراخ مانند بقيه قسمتهاي ورق كرنشها در راستاي نيروي اعمالي باشند و هرچقدر فاصله كمتر باشد مرز ب اال و پايي ن عرض نوار نسبت به وسط بيشتر كشيده ميشود همچنين براي اينكه در ناحيهي بي ن دو سوراخ رفتار تنش و كرنش متعادل باشد و نسبت تنشها و نسبت كرنشها در كل عرض نوار در بازه ي 8 3 تا 1 1 قرار گيرد بايستي فاصلهي مركز تا مركز دو سوراخ 5 4 برابر قطر سوراخ باشد قطر مناسب سوراخ نيز بايد براي تمامي ضخامتها 36 درصد عرض نوار سوراخ دار باشد تا اين اطمينان فراهم شود ضمن اينكه در اطراف سوراخ تمركز تنش وجود دارد از ظرفيت كل قسمتهاي ورق استفاده ميشود همانطور كه نتايج نشان مي دهد با ايجاد سوراخ روي ورق مقاومت و سختي سيستم كاهش ميبايد در اي ن پژوهش با ارائهي فرمول تجربي ميزان كاهش مقاومت برشي سيستم ديوار برشي سوراخ دار نسبت به بدون سوراخ محاسبه ميشود و اينگونه ميتوان بنا بر ني از طراحي ضخامت ورق را افزايش و با ايجاد سوراخ ديوار برشي معادل با ديوار برشي بدون سوراخ به دست آورد كلمات كليدي ديوار برشي فوالد ي سوراخ دار ABAQUS تحليل اجزا محدود غيرخطي كرنش سختشوندگي
چكيده انگليسي :
59 An Evaluation of Perforated Steel Plate Shear Walls System Afsane Khosravi Afsane khosravi91@yahoo com Date of Submission 21 09 2019 Civil Engineering Department Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr Farhad Behnamfar farhad@cc iut ac irAbstractIn the last four decades steel plate shear walls have been used as a lateral seismic load system in high risebuildings The main task of the steel shear wall is to withstand the forces generated by the floors and theresulting overturning of the earthquake as well as the stable cyclic behav ior against large deformations Thissystem is used based on the need of engineers in various types of composite reinforced and perforated steelplate shear walls The use of a perforated steel plate shear wall is intended to solve the executive problems inthe upper floors of high rise buildings To this purpose it attempts to achieve an equivalent behavior to thesolid steel plate shear wall by thickening and piercing the plate According to the studies the holes perforations should be wide across the surface of the plate and there should be a path to transfer the forceamong the perforations so that the perforated strips do not intersect Moreover an analysis of an individualstrip can be done by evaluating the whole plate in this way the behavior of the whole system can be obtained In this thesis a sample of this type of perforated steel shear wall is evaluated by using ABAQUS software andanalyzing the geometric nonlinear finite elements of materials and various parameters of yield stress stra inand strength concentrations are also investigated In this regard by varying the thickness of the plate and thesizes of the perforations and the distance of the perforations it is attempted to obtain a virtual range for thedimensions and intervals of the perforation so that the yield stress concentration around the perforations doesnot cause the system malfunction and eventually the entire capacity of the plate will be used The permissiblerange is determined in a way that at the moment the perforations edge reaches the hardening strain the rest ofthe plate reaches its yield strain Accordingly the results show that the more the perforations are spaced apart the greater the strain plates are in line with the applied force in the area between th e two perforations and theshorter the distance the upper and lower border of the strip is more expanded to the middle Also in order tobalance the yield stress and strain behavior between the two perforations and to place the ratio of stresses andstrains to the entire strip width of 0 9 to 1 1 the center to center distance of the two perforations should be 4 5times more than the perforation s diameter The proper diameter of the perforation should be 60 of theperforated strip s width for all thicknesses to ensure that while there is a stress concentration around theperforation the total capacity of the plates is used As the results show the strength and stifness of the systemis reduced by making a perforation in the plate In this study by applying the empirical formula the shearstrength reduction of the perforated shear wall system is calculated with respect to the non perforated shear Thus based on the design requirement the thickness of the plate can be increased and an equivalent beh aviorof the solid steel plate shear wall can be achieved by thickening and piercing the plate Key WordsPerforated steel shear wall ABAQUS Nonlinear finite element analysis Hardening strain
استاد راهنما :
فرهاد بهنام فر
استاد مشاور :
كياچهر بهفرنيا
استاد داور :
بشير موحديان عطار، پيام اسدي
