بررسی تاثیر هندسه پلان ساختمان های بلند با سازه دایاگرید بر رفتار سازه ای آن ها در برابر بار جانبی زلزله

به دست آوردن درک شهودی رفتار سازه­ای فرم­های معماری همواره برای معماران مسئله­ای با­اهمیت بوده است. در دوره مدرن رابطه نزدیکی میان معمار و مهندس سازه در طراحی ساختمان بلند وجود داشته که، در پی کمرنگ شدن آن در دوره حاضر، کارایی سازه­ای فرم­های ساختمان بلند کاهش یافته است. ازآنجاکه هزینه­های بخش سازه در حدود یک­سوم هزینه­های ساخت است، دقت در ملاحظات سازه­ای در طرح اولیه و توجه به عملکرد سازه­ای در فرایند تولید فرم موجب صرفه­جویی چشمگیری در هزینه­های پروژه خواهد شد.در این پژوهش هدف یافتن تاثیرات فرم معماری بر رفتار سازه­ای است تا به تیم طراحی ساختمان بلند در مرحله کانسپت در استفاده از گزینه­های با عملکرد سازه­ای مناسب یاری کند. ابتدا در محیط پارامتریک فرم­های متنوعی با متغیرهای پلان کف، بام، و نحوه شکل­گیری عمودی تولید می­شوند. سپس سازه خارجی دایاگرید فلزی بر روی پوسته هر فرم اعمال می­شود و بار جانبی زلزله به روش استاتیکی به این سازه­ها اعمال و رفتار سازه­ای فرم­های تولیدشده ارزیابی می­شود. نتایج این پژوهش نشان می­دهد که کمترین میزان جابه­جایی بالاترین تراز در میان همه فرم­ها در فرم با پلان کف ۶ضلعی و بام ۳ضلعی (۷% کمتر از میانگین) است و بیش از آنکه جابه­جایی بالاترین تراز به وزن کل بستگی داشته باشد، به هندسه پلان سازنده فرم­ها بستگی دارد. در بین فرم­هایی که از یک نوع پلان بام و کف تشکیل شده بودند، کمترین میزان جابه­جایی در بالاترین تراز، در فرم ۸ضلعی (۶% کمتر از میانگین) است. فرم­های با پلان کف و بام ۸ و ۱۲ضلعی وزن کل و جابه­جایی بالاترین تراز کمتری نسبت به سایر فرم­ها دارند که می­توان گفت بهترین و فرم با پلان سقف و کف ۳ضلعی بدترین رفتار سازه­ای را از خود نشان می­دهند.

کلیدواژه ها:

ساختمان بلند ، مدل سازی پارامتریک ، فرم معماری ، سازه دایاگرید ، بار جانبی