بررسی اثر خرپای کمربندی به منظور تقویت پایداری ثقلی ساختمان بلندمرتبه نامنظم (مطالعه موردی برج مسکونی آوا-فرزین)

برج مسکونی آوا فرزین به ارتفاع 74 متر از رو فونداسیون به دلیل حجم معماری زیبا و موج دارش پلان های بسیار پیچیده و از نظر سازهای چالش برانگیزی به وجود آورده است. اسکلت فلزی این سازه به دلیل طرح معماری موج دار به عنوان قاب ساختمانی خمشی در نظر گرفته شده و نیز برای دستیابی به سطح عملکردی مناسب از دو هسته بتنی در پیرامون باکس پله ها استفاده شده است. به موجب تغییرات لبه کف طبقات در ارتفاع ساختمان، استفاده از ستونهای مورب کناری منطبق با حرکت نمای سازه برای جلوگیری از به وجود آمدن طره های بلند امری اجتناب ناپذیر بوده است. با این وجود در بخشهایی از سازه طره های بزرگی نیز تشکیل شده اند که با مکانیسم سازه ای مناسب چه از نظر مقاومتی و چه از نظر تغییر شکل طراحی و کنترل شده اند. چرخش پلان در یک جهت و به موجب آن حرکت مرکز جرم ساختمان در طبقات، پایداری کلی این سازه از نظر بارهای ثقلی را تحت تاثیر قرار داده است. این مسیله می تواند عملکرد ساختمان تحت نیروی زلزله را دچار مشکلات بزرگتری از قبیل پیچش شدید، جابجایی نسبی طبقات زیاد و غیره کند که برای رفع آنها وزن المانهای سازه ای سنگینی باید پیش بینی گردد. به همین منظور برای کنترل ناپایداری ثقلی این سازه، در تراز بام از خرپاهای کمربندی استفاده شده است که با اتصال به هسته های بتنی و ستون های لبه سازه انسجام سازه ای قابل توجی ایجاد می کنند. در این مقاله نشان داده می شود که با استفاده از خرپای کمربندی چگونه و به چه میزانی جابجایی نسبی طبقات تحت بارها ثقلی و تغییر شکل های پیچشی سازه کاهش می یابد