بررسی رفتار لرزه ای سیستم سازه ای شبکه خارجی فولادی در ساختمان های بلند

تا کنون سیستم های سازه ای مورد استفاده در ساختمان های بلند شامل سیستم های همچون قاب صلب، قاب مهاربندب شده، کمربندهای خرپایی، سیستم های لوله ای و سیستم شبکه قطری بوده است. امروزه سیستم نوینی به نام سیستم شبکه خارجی، تحولی در ساختمان های بلند هم از نظر معماری و هم از نظر سازه ای به وجود آورده است. سیستم سازه ای شبکه خارجی تکامل یافته سیستم شبکه قطری است با این تفاوت که سیستم سازه ای در خطوط پیرامونی ساختمان اما به دور از اسکلت اصلی ان قرار می گیرد. مهاربندی های قطری استفاده شده در این سیستم، در فاصله ای مشخص از اسکلت اصلی ساختمان تنها در گوشه های ساختمان قرار میگیرند. در این مقاله علاوه بر معرفی این سیستم نوین، رفتار لرزه ای آن در سه ساختمان 20 و 40 و 60 طبقه با نسبت ابعادی ( نسبت ارتفاع به عرض) 2/5 و 5 و 7/5 مورد بررسی قرار می گیرد. ابعاد پلان تمامی سازه ها 30 متر 300 متر می باشد. سازه ها به صورت سه بعدی مدلسازی شده و نیروهای لرزه ای بر اساس استاندارد 2800 زلزله ایران، ویرایش سوم، اعمال شده اند. هدف از طرح این مقاله بررسی رفتار لرزه ای سیستم شبکه خارجی و مقایسه ویژگی هایی از سازه همانند تغییر مکان جانبی طبقات، درصد جذب برش و نحوه عملکرد هسته داخلی و سیستم سازه ای شبکه خارجی در سازه هایی با نسبت ابعادی متفاوت می باشد. نتایج تحقیقات نشان می دهد در سازه ها با نسبت ابعادی بالا برای تامین مقاومت جانبی و دست یافتن به سختی لازم، باید علاوه بر مهاربندهای گوشه ای از مهاربندهایی در دهانه های میانی و در چند تراز استفاده شود. همچنین هسته مرکی برای سازه ها با نسبت ابعادی بالاتر، در طبقات فوقانی برش منفی زیادی ایجاد می نماید که برای از بین بردن برش منفی، باید دیوارهای برشی اطراف هسته مرکزی در آن طبقات قطع گردند. به علاوع مقایسه بین سیستم سازه ای لوله ای انجام شده است که نشان می دهد سیستم شبکه خارجی علاوه بر این که مقاومت جانبی مورد نیاز را تامین می کند در مقایسه با سیستم های لوله ای عملکرد بهتری دارد و تغییر مکان جانبی سازه را بهه مقدار قابل توجهی کاهش میدهد.

Keywords:

ساختمان های بلند , شبکه خارجی فولادی , رفتار لرزه ای , تغییر مکان جانبی , درصد جذب برش