بررسی تأخیر برشی در ساختمان های بلند با سیستم سازهای لوله ای بر اساس اهداف عملکردی

یکی از متداول ترین سیستم های سازهای در ساختمان های بلند، سیستم سازه ای لوله ای است؛ چراکه صلبیت و پایداری کافی را برای ساختمان های بلند تأمین می کند. از دیگر مزیت های سیستم لوله ای، کاهش قابل توجّه در مصالح مصرفی، فاصله زیاد ستون ها در فضای داخلیِ پلان و افزایش فضای معماری است. موارد مزبور محبوبیت استفاده از این نوع سیستم سازهای را بالا برده است. امّا مهم ترین مسأله در این نوع سیستم سازهای، بوجود آمدن تأخیر برشی، تحت اثر بارهای جانبی است. تأخیر برشی موجب افزایش تغییر مکان های سازه، محدود نمودنِ استفاده از حدّاکثر ظرفیتِ سازه و ایجاد اِعوجاج کف ها می شود. هم چنین موجب تغییرمکان هایِ قائمِ ناهمگون در ستونهای واقع بر قابِ بال و جان می شود و در نتیجه، ستون های گوشه قاب نسبت به ستون های میانی، تغییر شکل و تنش بیش تری خواهند داشت. محققان برای کاهش اثرات تأخیر برشی، روش های مختلفی ارائه کرده اند که هیچکدام قادر به حذف کامل اثرات تأخیر برشی نیستند. یکی از مهم ترین اهداف تحقیق حاضر مطالعه و شناخت تأخیر برشی و نحوه اثرگذاری آن بر سازه است. در تحقیق حاضر یک ساختمان 30 طبقه با سیستم سازه ای لوله ای بر اساس آیین نامه های 17-6- asceو 2017- latbsdc و 10-360 aisc با روش های ظرفیت (design approach capacity) و عملکردی (performance base design)، تحلیل و طراحی شده است. با مقایسه روش های مزبور میتوان نتیجه گرفت طراحی صرفاً بر اساس روش ظرفیت، نمی تواند عملکرد مناسب سازه را در برابر زلزله تأمین کند. لذا برای اطمینان از عملکرد مناسب سازه در زلزله، بایستی تحلیل و طراحی بر اساس اهداف عملکردی نیز انجام شود. سپس میزان تأخیر برشی (shear lag) تحت اثر بارگذاری جانبی نیز بررسی شده است. هم چنین میزان ارتباط تأخیر برشی با سختی تیرهای پیرامونی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان میدهد افزایش سختی تیرهای پیرامونی، راه حل مناسبی برای کاهش اثرات تأخیر برشی نیست؛ چراکه ارتقاء تیرهای پیرامونی به اندازه 50 درصد، تأثیر ناچیزی در کاهش تأخیر برشی داشته است.