مقایسه عملکرد لرزه ای سیستم های لوله ای در سازه های بلند مرتبه فولادی

در دهه های اخیر نیاز به برج های بلند با کاربری های مختلف روز به روز افزایش یافته است. در این میان سیستم لوله ای به عنوان یکی از سیستم های مناسب جهت طرح سازه های بلند مرتبه کاربرد وسیعی دارد. سیستم لوله ای اولین بار درسال 1960 به عنوان یک سیستم سازه ای جدید معرفیشد. مبتکر این سیستم فضلورخان نام دارد. این سیستم از پیشرفته ترین فرمهای سازه ای ساختمانهای بلند می باشد که ضمن بازدهی نسبتاً خوب و اجرای آسان، برای هر ارتفاع و بلندی نیز مناسب می باشند. در این مقاله عملکرد لرزه ای سیستم لوله در لوله و سیستم لوله دسته شده در سازه های لوله ای با یکدیگر مقایسه شده اند. برای این منظور یک ساختمان 20 طبقه فولادی با استفاده از هر دو سیستم و بر اساس مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران و آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ) طراحی شده است. تحلیل های مودال، استاتیکی غیر خطی ودینامیکی تاریچه زمانی هر دو سازه انجام شده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که سیستم لوله دسته شده دارای سختی اولیه و جذب انرژی بیشتری نسبت به سیستم لوله ای می باشد و به همین دلیل رفتار لرزه ای بهتری در تحلیل های دینامیکی دارد. یکی از مهمترین معایب موجود در سازه های لوله ای تأخیر برشی می باشد. تاخیر برش باعث افزایش قابل توجه نیروی ستون های کناری نسبت به ستونهای میانی بال می شود. همچنین این پدیده باعث طبله کردن کف ها، چرخش تیغه ها و آسیب دیدن اعضا غیر سازه ای خواهد شد. در این مقاله این مشکل مورد بررسی قرار گرفته و برای شده است. نتایج نشان می دهد تاخیر برش در سیستم لوله دسته شده کمتر از سیستم لوله در لوله میباشد.

Keywords:

سازه های لوله ای , عملکرد لرزه ای , تحلیل استاتیکی غیر خطی , تحلیل تاریخچه زمانی