فلسفه طرح لرزه اي بهينه ديوار برشي فولادي با در نظر گرفتن مشاركت قاب پيراموني در رفتار سيستم

Optimal Seismic Design Philosophy of Steel Plate Shear Walls Considering Peripheral Frame Contribution in Behavior of System

سيستم ديوار برشي فولادي در دهه هاي اخير مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته است. طراحي ديوارهاي برشي فولادي معمولا با اختصاص كل برش طبقه به ورق ها و طراحي قاب هاي پيراموني براي تمام نيروي انتقال يافته از ورق ها به قاب هاي پيراموني انجام مي گيرد و از مشاركت قاب ها در تحمل برش طبقه صرفنظر مي گردد. در اين تحقيق ابتدا يك روش طراحي مبتني بر ظرفيت ديوارهاي فولادي و قاب هاي پيراموني براساس ظرفيت مورد نياز برشي در طبقات ساختمان ارائه شده است. سپس ديوارهاي فولادي با توجه به منحني هاي اندركنش قاب-ورق (PFI) براي درصدهاي مختلفي از برش طبقات طراحي و پارامترهاي لرزه اي آنها با استفاده از مدلسازي عددي و نرم افزاري با يكديگر مقايسه گرديده اند. نتايج بدست آمده بيانگر آن است كه استفاده از روش هاي رايج طراحي و اختصاص كل برش طبقه به ديوار فولادي و صرفنظر از ظرفيت قاب پيراموني مي تواند منجر به طراحي دست بالا براي سيستم گردد. در حاليكه اگر طرح لرزه اي اين سيستم با در نظر گرفتن مجموع ظرفيت ورق فولادي و قاب پيراموني انجام گردد طراحي سيستم به مراتب مهندسي تر و اقتصادي تر مي گردد.

Researchers and engineers used steel plate shear walls in recent decades. In general design of this system, the total story shear assigned completely to infill plate. then, peripheral frame designed for transferred tension field forces from steel plate in this procedure, the contribution of frames ignored in shear transfer. In this research, a design procedure based on capacity of both steel plate and peripheral frame. Then, steel plates designed according to plate-frame interaction (PFI) theory for different percentages of story shear and their seismic parameters compared using numerical tools and softwares. It is found that using conventional design of this system, design of steel walls for total story shear and ignoring peripheral frame capacity may lead to conservative design of system. While the proposed design philosophy for consideration of both steel wall and peripheral frame leads to more engineering and economical system.