عنوان مقاله :
تخمين درجه ي همبندي ديوار برشي فولادي هم بسته با استفاده از زمان تناوب سازه
عنوان به زبان ديگر :
ESTIAMTING COUPLED STEEL PLATE SHEAR WALL'S DEGREE OF COUPLING USING NATURAL PERIOD OF VIBRATION
پديد آورندگان :
قلهكي، مجيد دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي عمران , بيطرف، عليرضا دانشگاه سمنان - دانشكده مهندسي عمران
كليدواژه :
ديوار برشي فولادي هم‌بسته , درجه‌ي همبندي , زمان تناوب
چكيده فارسي :
در سال‌هاي اخير، استفاده از سيستم سازه‌يي ديوار برشي فولادي، رشد زيادي داشته است. ديوارهاي برشي فولادي، عموماً پيرامون هسته تعبيه مي‌شوند، ليكن براي دسترسي به هسته در برخي دهانه‌ها اجرا نمي‌شوند و در دهانه‌هاي مذكور، از تير همبند براي اتصال ديوارها استفاده مي‌شود. مشخصات تير همبند، در سيستم سازه‌يي ديوار برشي فولادي تأثير زيادي در اندركنش ديوارها دارد كه با شاخصي به نام درجه‌ي همبندي تعريف مي‌شود. تخمين درجه‌ي همبندي پيش از طراحي ضروري است، ولي پيچيده و وقت‌گير است. لذا در نوشتار حاضر، با انتخاب مدل‌هاي 3، 6 و 9 طبقه كه در آن‌ها از تيرهاي همبند با مشخصات مختلف و طول‌هاي 1 ، 2 و 3 متر استفاده شده است، درجه‌ي همبندي ديوارهاي برشي در سازه‌هاي با ارتفاع متوسط بررسي شده است. نتايج تحليل نشان داد كه وجود تير همبند، قابليت كاهش دوره‌ي تناوب نخست سازه را تا 30% نسبت به مدل با ديوار مجزا دارد. همچنين بررسي مدل‌ها نشان داد كه درجه‌ي همبندي، هم‌بستگي معني‌داري با نسبت‌هاي دوره‌ي تناوب سازه، شامل نسبت دوره‌ي تناوب نخست سازه با ديوارهاي هم‌بسته به دوره‌ي تناوب نخست سازه با ديوارهاي مجزا و نسبت دوره‌ي تناوب نخست به دوره‌ي تناوب دوم سازه با ديوارهاي هم‌بسته دارد. لذا با استفاده از تحليل آماري، رابطه‌ي درجه‌ي همبندي سازه با نسبت‌هاي دوره‌ي تناوبي سازه، مدل‌سازي و روابط كاربردي براي تعيين درجه‌ي همبندي ارائه شده است. از سوي ديگر، رابطه‌يي براي تعيين دوره‌ي تناوب نخست سازه با ديوار هم‌بسته پيشنهاد شده است. در ادامه، الگوريتمي براي انتخاب تير همبند مناسب، براي حصول به درجه‌ي همبندي موردنظر طراح معرفي شده است.
چكيده لاتين :
Use of steel plate shear walls (SPSW) as an effective structural system for resisting lateral force in low- to mid-rise buildings increased in recent years. The SPSWs control the lateral force response of the building and the building's natural period of vibration. The SPSW with coupling beam (SPSW-WC) system consists of a pair of planes SPSWs linked together with coupling beam at the floor level. The degree of coupling (DC), which represents the level of interaction between the two piers, is a key parameter in understanding behavior and developing design for the system. Determining the DC is difficult, but necessary. Therefore, this study investigates the relationship between DC and building's natural period of vibration in SPSW-WC structural system.Some analytical 3-, 6-, and 9-story structures with different lengths of link beams were analyzed for determining first two natural periods and evaluating DC of SPSW-WCs. This study applied a new design technique using orthotropic membrane model proposed in design codes. In this method, after preliminary design of the system, in order to distribute correctly the forces between the wall members, an orthotropic membrane model was developed using ETABS program. Natural period estimations using this method were compared with the finite-element solution, and good agreement is demonstrated.Based on outcomes, an increase in stiffness of coupling beam results in increasing in coupled steel plate shear wall's degree of coupling. On the other hand, an increase in stiffness of coupling beam results in a decrease in structure's first natural periods of vibration. However, if degree of coupling tends to one, then first natural period of structure does not affect stiffness of coupling beam. This paper also presents a model for estimating the DC of SPSW-WC from the first two natural periods of vibration.
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
