مکان یابی بهینه سیستم مهار بازویی در ساختمان های بلند فولادی

در طراحی ساختمان های بلند، با افزایش ارتفاع، کنترل پایداری سازه اهمیت بیشتری نسبت به کنترل مقاومت اعضا دارد، به طوری که برای ساختمان های با ارتفاع بیش از 50 متر پایداری سازه کاملا کنترل کننده خواهد بود. سیستم های سازه ای معمول برای کنترل تغییر مکان جانبی مانند قاب خمشی و سیستم دوگانه، در ساختمان های بلند اغلب غیر اقتصادی هستند؛ بنابراین سیستم هایی نظیر مهار بازویی و لوله ای برای آنها پیشنهاد شده است. مهار بازویی به سازه افقی نسبتا صلبی گفته می شود که هسته برشی را به ستون های پیرامونی متصل می کند و با ایجاد نیروهای کششی و فشاری در این ستون ها سختی سازه را افزایش می دهد. یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار جهت کاهش نسبت دریفت طبقات به هنگام استفاده از این سیستم، مکان بهینه طبقه مهار بازویی می باشد. در این مطالعه ساختمان های 15، 20، 30 و 40 طبقه مدلسازی شده و تعداد مهارهای بازویی موردنیاز وهمچنین موقعیت بهینه آنها تعیین شده است. موقعیت بهینه مهار بازویی با هدف کمینه کردن دو پارامتر نسبت دریفت طبقات و وزن سازه ای کل ساختمان بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که برای مدل های 15 طبقه و 20 طبقه استفاده از یک مهار بازویی کافی است که مکان بهینه آنها تعیین شده است. همچنین برای مدل های 30 طبقه و 40 طبقه استفاده از دو مهار بازویی مناسب بوده که اثر مهار بازویی بالایی مهمتر از مهار بازویی پایینی است؛ لذا با تعیین موقعیت بهینه برای آن می توان به طراحی بهینه تری دست یافت. در نهایت اثر کاهش و افزایش سختی مهار بازویی بر تغییرات دریفت سازه برای یافتن کمینه ی سختی مهار بازویی بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

ساختمان های بلند ، سیستم های مهار جانبی ، مهار بازویی ، مکان یابی بهینه ، نسبت دریفت