مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

رفتار دیوار برشی بتن مسلح دارای گشودگی پس از ساخت تقویت شده با ورق فولادی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
10.22065/jsce.2026.565953.3897
چکیده
دیوارهای برشی معمولاً در ساختمان‌های بلند برای مقاومت در برابر بارهای ناشی از باد و زلزله استفاده می‌شوند. به طور کلی، پاسخ سازه‌ای یک دیوار برشی به نوع بارگذاری، نسبت ابعاد دیوار برشی، اندازه و محل گشودگی‌ها و جزئیات شکل‌پذیری (تقویت و طراحی لرزه‌ای) در اطراف گشودگی‌ها بستگی دارد. با این حال، نظر واحدی در خصوص اثر گشودگی‌ها بر روی رفتار دیوارهای برشی وجود ندارد. در بیشتر موارد، این دیوارهای برشی نیاز به پنجره‌، در و مجاری تأسیساتی دارند که در طراحی اولیه گنجانده نشده یا پیش‌بینی نشده و بعداً پس از ساخت ایجاد می‌شوند. در این موارد، تقویت خارجی اصلاحی برای بازگرداندن یکپارچگی سازه و بازیابی ظرفیت لرزه‌ای ساختمان مورد نیاز است. در این مقاله به بررسی اثرات گشودگی‌های با خروج از مرکزیت صفر تا 20%، افزایش عرض و ارتفاع گشودگی‌ها، اثرات مقاومت فشاری بتن، اثرات ورق‌های فولادی تقویت‌کننده در اطراف گشودگی‌ها بر ظرفیت باربری، سختی، تنش و کرنش در بتن و میلگرد دیوارهای برشی و حالت‌های آسیب و شکست دیوارهای برشی با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی در نرم‌افزار آباکوس (ورژن 2023) پرداخته شده است. با ایجاد گشودگی‌های پس از ساخت، ظرفیت باربری و سختی اولیه در این دیوارها کاهش یافته است. نتایج حاکی از آن است که مقاوم سازی با ورق‌های فولادی در اطراف گشودگی‌ها بسیار موثر بوده، به طوری که، ظرفیت باربری نهایی با اختلاف نسبی 3% تا 6%، نزدیک به ظرفیت باربری دیوار برشی بدون گشودگی شده است. پس از تقویت اطراف گشودگی‌های پس از ساخت با ورق‌های فولادی، ورق فولادی بخشی از تنش دیوار را به اشتراک گذاشته و دامنه تنش و کرنش میلگردها در اطراف گشودگی‌ها کاهش یافته است. در نتیجه، عملکرد باربری کلی دیوار برشی بتن مسلح نیز به طور مؤثر بازیابی شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Behavior of reinforced concrete shear wall with post-construction openings strengthened by steel plate

نویسندگان English

abolfazl arabzade 1
Farshid Fatolahi 2
1 Assoc. Prof., Department of Civil Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 M.Sc. Student,, Structural engineering, Departement of civil engineering, Tarbiat modares university, Tehran, iran
چکیده English

In general, the structural response of a shear wall depends on the type of loading, the aspect ratio of the shear wall, the size and location of openings in the shear wall, and seismic reinforcement and design around the openings. In most cases, these shear walls contain windows and utility ducts or door openings that were not included or anticipated in the original design and were created later after construction. In these cases, corrective external strengthening is required to restore the structural integrity and restore the seismic capacity and ductility of the building. This paper investigates the effects of openings with eccentricity of 0% to 20% and increasing the width and height of the openings and the effects of concrete compressive strength and the effects of reinforcing steel plates on the bearing capacity, stiffness, stress and strain in concrete and rebar of shear walls and the damage and failure modes of shear walls using the nonlinear finite element method in Abaqus software. By creating post-construction openings, the bearing capacity of the wall is reduced and its initial stiffness is also reduced. The results show that steel plates have a good performance in restoring the bearing capacity and initial stiffness of reinforced concrete shear walls with post-construction openings. After strengthening with steel plates, the ultimate bearing capacity is close to the bearing capacity of the shear wall without openings with a relative difference of 3 to 6%. After strengthening with steel plates around post-construction openings, the uneven strain distribution of the rebars around the openings is clearly improved and the strain amplitude is also reduced.

کلیدواژه‌ها English

Shear wall
Reinforce concrete
opening
Cyclic load
Strengthening
Steel plate
Post-construction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 29 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 22 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش 05 خرداد 1405