بررسی تأثیر مهاربازویی بر رفتار ساختمان های بلند مرتبه قاب-دیوار دارای کلاهک
پذیرفته شده برای پوستر XML
نویسندگان
مرکز تحقیقات ژئوتکنیک لرزه‌ای و بتن توانمند، گروه مهندسی عمران، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان،
چکیده
در سازه‌های قاب-دیوار، مقاومت در برابر بارهای جانبی توسط ترکیب دیوارهای برشی و قاب‌های خمشی تأمین می‌شود. یکی از ایرادات این سیستم دوگانه، کاهش تأثیرگذاری و حتی تأثیر منفی دیوار برشی در طبقات فوقانی می‌باشد. یکی از سیستم‌هایی که برای اصلاح این نقیصه مناسب است، سیستم مهاربازویی است. این سیستم، عمق مؤثر سازه را در هنگام خمش طره‌ای، با ایجاد کوپل نیروی محوری در ستون‌ها افزایش می‌دهد. مهاربازویی عموماً در طبقات میانی ساختمان قرار داده می‌شود. لیکن امکان ایجاد آن در بالاترین طبقه ساختمان نیز وجود دارد، در این حالت آن را کلاهک می‌نامند. از آنجایی که ایجاد مهاربازویی محدودیت‌های معماری زیادی را ایجاد می‌کند، استفاده از مهاربازویی در بام (کلاهک)، باعث اجتناب از این مشکل می‌شود. در ساختمان‌های با ارتفاع زیاد، استفاده از کلاهک به تنهایی تأثیر زیادی نخواهد داشت، لذا با توجه به تداول سیستم قاب-دیوار در ساختمان‌های بلند مرتبه، این پژوهش به تأثیر مهاربازویی و کلاهک بر سختی جانبی، توزیع نیروی جانبی بین قاب و دیوار و نیروهای داخلی در دیوار و ستون های ساختمان 40 طبقه پرداخته است.
بررسی حاضر نشان داد که در صورت استفاده از کلاهک، تغییر مکان جانبی بام به 87 درصد نمونه مرجع کاهش می‌یابد. استفاده از مهاربازویی در طبقه 20 به‌جای کلاهک باعث می‌شود که جابه‌جایی به 69 درصد نمونه مرجع کاهش یابد و استفاده توأمان از کلاهک و کمربند باعث کاهش جابه‌جایی بام به 60 درصد جابه‌جایی نمونه مرجع می‌رسد. در صورت استفاده از کلاهک تنها، کمربند تنها و ترکیب کمربند و کلاهک سهم برش دیوار نسبت به مدل اولیه به ترتیب 26، 39 و 57 درصد افزایش می‌یابد. با استفاده از این سیستم، ممان حداکثر در دیوارها 60 درصد کاهش می‌یابد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Investigating the effect of outrigger on the behavior of high-rise buildings with cap-outrigger frame-wall system
Authors
majid moradi, alireza bitaraf
Abstract
In Frame-wall structural system, the combination of the shear walls and flexural frames resists the lateral load. One of the drawbacks of this system is to reduce the effect of the wall in the upper floors and even its negative impact. One of the systems that is suitable for correcting this problem is the outrigger-braced system. This system increases the effective depth of the structure during cantilever bending, by increasing the axial force coupling in the columns. Outrigger is generally placed on the middle floor of the building. However, it is also possible to create it on the highest floor of the building. In this case, it is called a cap outrigger.
Since the use of an outrigger creates interruptions to the operation of the building, the use of cap outrigger will prevent this problem. But on the other hand, in high-rise buildings, the use of a cap outrigger alone will not be beneficial. Due to the fact that the frame-wall system is used in a wide range of high-rise buildings, this research has examined the effect of cap outrigger and outrigger combination on the behavior of a 40-story frame-wall system building.
The present study showed that when using the cap outrigger, the lateral displacement changed to 87% of the reference model. Using the outrigger on the 20th floor instead of the cap outrigger makes the displacement down to 69% of the reference model. And the combination of cap outrigger and outrigger reduces roof displacement by up to 60% of the displacement of the reference model. The use of a single cap outrigger, a single outrigger, and a combination of a cap outrigger and outrigger, can increase the wall shear by 26%, 39%, and 57%, respectively, than the reference model.
Keywords
Outrigger-braced system, frame-wall system, high-rise buildings