کاهش تاخیر برشی و بهبود عملکرد لرزه ای سازه های لوله ای

ستون های نزدیک به هم و تیرهای عمیقی که در محیط سیستم های لوله ای یکپارچه شده اند، در ساختمان­ های بلند صلبیت و پایداری مناسبی تامین می­ کنند. استفاده از سیستم لوله ­ای موجب کاهش قابل توجه در مصالح مصرفی و فاصله زیاد ستون­ ها در فضای داخلی پلان است. موارد مزبور محبوبیت استفاده از این نوع سیستم سازه­ ای را بالا ­برده است. اما مهمترین مساله در این نوع سیستم سازه­ ای، بوجود آمدن تاخیر برشی، تحت اثر بارهای جانبی است. تاخیر برشی موجب توزیع غیریکنواخت تنش در ستون های پیرامونی سازه و به دنبال آن افزایش تغییر مکان­ های سازه، محدود نمودن استفاده از حداکثر ظرفیت سازه و ایجاد اعوجاج کف ­ها می­ شود. محققان برای کاهش اثرات تاخیر برشی، روش­ های مختلفی ارائه کرده­اند که هیچکدام قادر به حذف کامل اثرات تاخیر برشی نیستند. هدف تحقیق حاضر شامل شناخت نحوه اثرگذاری تاخیر برشی بر سازه­ های لوله ­ای و ارائه روشی جدید برای کاهش آن با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی است. با توجه به روند بوجود آمدن و نحوه تاثیر تاخیر برشی در سازه­ های لوله­ ای، روش  افزودن مهاربند به طبقاتی که دارای بیشرین اثرات تاخیر برشی هستند، برای کاهش اثرات تاخیر برشی ارائه شده است. روش پیشنهاد شده به همراه سیستم لوله­ ای تحت اثر زلزله­ های با سطوح عملکردی مختلف تحلیل شده و از نظر اهداف عملکردی بررسی شده ­اند. در تمام تحلیل­ ها و ارزیابی­ های انجام شده در این پژوهش، عملکرد و رفتار سیستم ­های پیشنهادی، بهتر از سازه لوله ­ای بوده است. میزان کاهش تاخیر برشی در سازه پیشنهادی برای زلزله­ های مختلف سطح شدید، بین ۱۴ تا ۴۲ درصد و برای زلزله­ های مختلف سطح بهره برداری، ۳ تا ۳۵ درصد بوده است که نشان دهنده عملکرد مطلوب سازه پیشنهادی تحت اثر زلزله های با سطوح عملکردی مختلف است.

کلیدواژه ها:

Tall buildings ، Tubular structure ، Shear lag ، Analysis and design based on performance objectives ، LATBSDC guideline. ، ساختمان های بلند ، سیستم لوله ای ، تاخیر برشی ، تحلیل و طراحی بر اساس اهداف عملکردی ، دستورالعمل لس آنجلس (LATBSDC)