محاسبه زمان تناوب اصلی قاب دیوار برشی فولادی کامپوزیت و بررسی اثر دهانه و ضخامت پوشش بتن بر آن
نویسندگان
1 دانشگاه سمنان majid.ghamari.un@gmail.com
2 دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
doi
10.22065/jsce.2019.170640.1774چکیده
دیوار برشی فولادی کامپوزیت یک سیستم نوین باربر جانبی و متشکل از یک ورق فولادی به همراه پوشش بتنی بوده که به یک سمت یا هر دو سمت آن توسط برشگیرهایی متصل شده است. در دیوار برشی فولادی کامپوزیت، پوشش بتنی با مهار کردن ورق فولادی و جلوگیری از کمانش آن باعث افزایش ظرفیت برشی تا حد تسلیم در برش داخل صفحه ورق به جای کشش در راستای میدان کشش قطری می شود. یکی از پارامترهای طرح لرزه ای سیستم های مقاوم در برابر زلزله، برآورد زمان تناوب اصلی (پریود) آنهاست. در این مقاله روشی تحلیلی برای برآورد زمان تناوب اصلی دیوارهای برشی فولادی کامپوزیت ارائه شده است. بدین منظور ابتدا با مدلسازی 27 دیوار برشی فولادی کامپوزیت در ساختمان های 6، 12 و 18 طبقه که به ترتیب به عنوان سازه های کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلند مرتبه میباشد، با سه عرض دهانهی 1.5،3 و 4.5 متر و با پوشش بتنی در ضخامت های 40،30 و50 میلیمتر در یک سمت دیوار در نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS، زمان تناوب ارتعاش طبیعی اصلی سازه محاسبه شد. سپس قاب های مذکور به عنوان سیستم های برشی و خمشی به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفت و زمان تناوب اثرترکیبی آن ها به صورت تحلیلی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که زمان تناوب بدست آمده به روش عددی با زمان تناوب محاسباتی به روش تحلیل برشی- خمشی مطابقت مناسبی داشته و لذا روش پیشنهادی تحلیلی مناسب است. نتایج همچنین نشان داد با افزایش دهانهی دیوار برشی فولادی، زمان تناوب تا 15 درصد کاهش یافته اما افزایش ضخامت پوشش بتنی تأثیر چندانی بر زمان تناوب اصلی سیستم ندارد. نتایج همچنین نشان داد که رابطهی پیشنهادی آیین نامه 2800 زلزلهی ایران و دیگر آیین نامه های معتبر لرزه ای دنیا برای این سیستم نیز معتبر است.