Behaviour of light-gauge steel-frame – wood structural panel shear walls

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Abstract

The second phase of the research project to develop a shear wall design method that could be used in conjunction with the 2005 National Building Code of Canada involved evaluation of the performance characteristics of the tested steel-frame – wood structural panel shear walls. A nonlinear and pinched resistance versus deflection hysteretic behaviour was exhibited, although in most cases the walls could sustain large inelastic deformation cycles with limited strength degradation. A significant amount of energy could be dissipated under reversed cyclic loading. Walls 1220 mm and 2440 mm in length were able to develop their maximum capacity at similar displacement levels; however, the 610 mm long walls required significantly larger displacements prior to reaching their ultimate shear resistance. The performance of the walls was directly linked to the behaviour of the sheathing-to-framing screw connections, except in one case in which local buckling of the chord studs controlled the ultimate shear resistance. Given the behaviour observed during testing, this type of wall construction can be relied on to resist lateral loading, including earthquake effects in the inelastic range, assuming the designer ensures that failure of the wall is limited to the sheathing-to-framing connections.

La seconde phase du projet de recherche comprenait l'évaluation des caractéristiques de rendement des murs de refend qui pourrait être utilisée parallèlement avec le Code national du bâtiment du Canada 2005 demandait l'éva luation des caractéristiques de rendement des murs de refend en charpente en acier – panneau structural en bois. Un comportement hystérèse pincé non linéaire résistance - déflection a été démontré; bien que dans la plupart des cas les murs puissent supporter des cycles de forte déformation inélastique en exhibant une faible baisse de résistance. Une quantité importante d'énergie pourrait être dissipée sous un chargement cyclique inverse. Des murs de 1220 mm et de 2440 mm de longueur pouvaient développer leur capacité maximale à des niveaux de déplacements similaires; cependant, les murs d'une longueur de 610 mm nécessitaient des déplacements beaucoup plus importants avant d'atteindre leur résistance au cisaillement à la rupture. Le rendement des murs était directement relié au comportement des raccordements vissés du recouvrement sur la charpente, sauf dans un cas où le flambement local des montants a contrôlé la résistance au cisaillement à la rupture. Étant donné le comportement observé durant les essais, ce type de construction de mur peut être fiable pour résister au chargement latéral, incluant les effets des séismes dans la plage inélastique, en présumant que le concepteur s'assure que la défaillance du mur est limitée aux raccordements recouvrement à la charpente. [Traduit par la Rédaction]

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