مدل عددی اثر وجود بازشو بر ظرفیت باربری برشی پانل های ساندویچی (3D-Panel)

با توجه به رشد روز افزون جمعیت و در نتیجه ضرورت استفاده ی بهینه از منابع موجود باعث شد که سیستم های نوین ساختمانی با سرعت زیاد پیشرفت کنند. یکی از این پیشرفت ها در صنعت ساختمان استفاده از دیوارهای پانل ساندویچی است که عایق حرارتی و صوتی نیز هستند. وجود این دیوارها بین قاب های ساختمانی عملکرد ترکیبی شبیه به میان قاب ها با سایر مصالح بنایی به وجود می آورد. هدف از این پژوهش، بررسی این نوع میان قاب ها به صورت تحلیلی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS می باشد. یک مدل سازی از قاب مرکب (سازه فولادی و میان قاب پانل ساندویچی) با ابعاد واقعی و اجرایی تحت تحلیل عددی با نرم افزار قرار گرفته و عوامل موثر بر ظرفیت دیوارهای پانل ساندویچی به عنوان میان قاب مورد بررسی قرار می گیرد. در این مقاله، با تحلیل قاب مرکب در ابعاد واقعی و تغییر مشخصات مصالح و ابعاد این میان قاب، تغییرات سختی و ظرفیت قاب بررسی شده است. متغیر های عمده شامل، درصد میلگردهای داخل بتن و نحوه اتصال دیوار پانل ساندویچی به قاب فلزی محیطی و همچنین وجود بازشو می باشند که در این پژوهش مورد بررسی قرار می گیرند. بدیهی است که وجود بازشو و به خصوص با ابعاد قابل توجه می تواند باعث کاهش سختی دیوارهای پانل ساندویچی شود. اما نتایج نشان می دهند که اگر چه وجود بازشوها باعث کاهش سختی و مقاومت و کاهش عملکرد میان قابی پانل ساندویچی می شود اما اگر سطح بازشو کمتر از 50 درصد سطح میان قاب باشد و بازشو در وسط میان قاب باشد، پانل ساندویچی مقاومت قابل ملاحظه ای در مقابل بار جانبی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد که اگر سطح بازشو بیش از 50 درصد باشد بهتر است از ظرفیت میان قابی دیوار پانل ساندویچی صرف نظر شود. در انتها در این پژوهش روابطی بین درصد کاهش ظرفیت برشی و سختی نسبت به درصد بازشو به صورت خطی ارایه شده است. این روابط در تحلیل و طراحی سازه های همراه با دیوار پانل ساندویچی بازشودار قابل استفاده است.

کلیدواژه ها:

پانل ساندویچی (3D-Panel) ، میان قاب ، بازشو ، ظرفیت باربری برشی ، مدل سازی عددی