محاسبه پریود طبیعی ارتعاش سازه های با سیستم مهار جانبی دیوار برشی فولادی

دیوار برشی فولادی سیستم جانبی نوین در برابر بار باد و زلزله می باشد. دیوار برشی فولادی برای مقابله با نیروی زلزله در سازه ها استفاده می شود.در یک سیستم (spsw) المانهای افقی و عمودی به صورت گیردار به ورق ها متصل شده اند.سیستم حاصل شده مانند یک تیر ورق طره عمل می کند. فلسفه طراحی سیستم (spsw) به دو دسته تقسیم میشود : الف- طراحی اولیه از ورق ها و سخت کننده های ضخیم برای جلوگیری از کمانش ناشی از تنش برشی در بارگذاری های کم استفاده می شود. ب- طراحی جدیدتر از ورقهای نازک تر استفاده می کند که از ظرفیت پس کمانش ورق استفاده می کند. مطالعات عددی و آزمایشگاهی گزارش می دهد که سیستم (spsw) دارای سختی بالا،ظرفیت جذب انرژی عالی و خواص رفت و برگشتی پایدار می باشد .اکثر آئین نامه های لرزه ای جهان شتاب پایه طراحی را تابعی از پریود طبیعی ارتعاش می دانند بنابر این محاسبه دقیق پریود طبیعی ارتعاش اهمیت زیادی برای تعیین اندازه های جانبی در طراحی دارد .برای تعیین پریود طبیعی ارتعاش یک سازه نیاز به روش های دینامیکی (روش رایلی یا آنالیز مقدار ویژه)که در آئین نامه های مانند asce و آئین نامه اروپا و آئین نامه ساختمانهای کانادا موجود می باشد .همچنین ویژگیهای طراحی ،فرمول های تجربی برای تهیه پریود ارتعاش طبیعی سازه مقرر می دارد. برای طراحی اولیه این نوع سیستم به یک رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش نیاز است. رابطه های ارائه شده در آیین نامه های لرزه ای ایران و جهان برای این نوع سیستم سازه ای بالاخص برای سازه های بلند مرتبه بسیار محافظه کارانه و غیر اقتصادی می باشد. در این تحقیق تعدادی سازه با سیستم های قاب مختلط و قاب ساده مورد طراحی و آنالیز قرار گرفته اند و پریود طبیعی ارتعاشی آنها توسط آنالیز مقدار ویژه تعیین گردیده است. سپس با رابطه دستی ارائه شده توسط تاپکایا مقایسه گردیده است. افزایش پریود بر اثر رفتار غیر خطی دیوارها مورد بررسی قرار گرفت. کاربرد بازشوها در دیوار های برشی جهت مصارف گوناگون بسیار زیاد است بنابراین رفتار دیوار با بازشو در محاسبه پریود دیوار ها تعیین گردید. در نهایت رابطه تجربی برای محاسبه پریود طبیعی ارتعاش دیوار برشی فولادی ارائه گردید.