کاهش جرم در ساختمان های فولادی و نقش آن در اقتصادی بودن طرح در مقابل زلزله

هدف از این تحقیق بررسی اثرات کاهش جرم (وزن) دیوارها و کف های ساختمان با استفاده از سیستم های جدید سقف و دیوار استاندارد و تائید شده در ساختمان فولادی و انتخاب سیستم سازه ای مناسب در کاهش فولاد مصرفی و در نتیجه دستیابی به طرح موثر و اقتصادی سازه می باشد. بدین منظور سه نمونه ساختمان با تعداد طبقات 5، 9 و 13 با پلان مشابه ساختمانهای منظم در ضوابط آئین نامه ی2800 که امکان محاسبه ی نیروی زلزله به روش تحلیل استاتیکی معادل را فراهم می نماید انتخاب شده است.در نمونه های انتخابی سه سیستم سازه ای متفاوت یعنی قاب خمشی در دو امتداد قاب ساده با بادبند در دو امتداد و قاب خمشی در یک امتداد و قاب ساده با بادبند در امتداد دیگر در نظر گرفته شده است. به منظور بررسی اثرات کاهش وزن سقف و دیوارها نیز برای هر نمونه سه حالت مختلف یعنی سنگین ، نیمه سنگین و سبک از نوع استاندارد تائید شده انتخاب شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ساختمانهای در یک جهت بادبندی شده و در دوجهت بادبندی شده در مقایسه با ساختمانهای در دوجهت با قاب خمشی به ترتیب به طور متوسط 5/14 و 45/26 درصد وزنی فولاد کمتری مصرف می کنند. این ارقام تقریبا مستقل از وزن مصالح و ارتفاع ساختمان می باشند . در پایان یک ساختمان 7 طبقه منظم با سیستم سازه ای در دو جهت بادبندی شده در 13 حالت مختلف آرایش بادبندها در پلان برای رسیدن به کمترین مقدار فولاد مصرفی سازه آنالیز و طراحی شده است. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین حالت زمانی رخ می دهد که بادبندها در پلان مانند یک پروفیل فولادی دارای بالاترین مقاومت پیچشی باشند.