بررسی اثر پدیده تأخیر برش در سازه های بلند با سیستم لوله ای و سیستم دیوار برشی و مهاربند تحت بار جانبی(باد) با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه

در دهه های اخیر آسمانخراش های بسیاری که در آسمان اوج گرفته اند در نقاط مختلف دنیا از جمله ایالت متحده امریکا، اروپا، ژاپن و حتی اخیراً در ایران ساخته شده اند. یکی از مهم ترین و کارآمدترین سیستم های سازه ای بکار رفته در چنین آسمانخراش هایی سیستم سازه ای لوله ای می باشد. در سیستم های لوله ای بعلت انعطاف پذیری تیرهای پیرامونی در قاب، تغییر شکل های ناشی از برش ایجاد می شود که این پدیده تأخیر برش نام دارد. بنابراین این سیستم ها تحت اثرات منفی پدیده تأخیر برش می باشند که باعث توزیع غیر خطی نیروهای محوری در ستون های اطراف ساختمان، افزایش تغییر مکان جانبی جانبی و کاهش کارآیی می شود. لذا مطالعه اثر این پدیده در سازه های بلند با سیستم لوله ای امری مهم و غیر قابل اجتناب می باشد. در این تحقیق پس از ارائه کلیاتی در باره سازه های بلند، مطالعات انجام یافته قبلی بر روی پدیده تأخیر برش مرور می شود. سپس با هدف بررسی پدیده تأخیر برشی در سیستم های لوله ای مختلف از قبیل سیستم های لوله ای قاب بندی شده به تنهایی یا در ترکیب با مهاربندی و دیوار برشی و نیز لوله قاب بندی شده تغییر یافته و ارائه پاسخ های مناسب در خصوص نقش پارامترهای مختلف در شدت پدیده تأخیر برشی، روی این سازه ها تحلیل استاتیکی انجام می گیرد. بدین منظور پس از مدلسازی سیستم های سازه ای ذکر شده در نرم افزار sap2000 ، تحلیل های مورد نظر جهت تعیین شدت پدیده تأخیر برشی و ارزیابی کارآیی سیستم صورت می گیرد. لازم به ذکر است که از بارهای دینامیکی زلزله به دلیل ایجاد پیچیدگی در روند بررسی تأخیر برشی صرفنظر شده و فقط بارهای استاتیکی معادل بار باد در نظر گرفته شده است. همچنین در این تحقیق در بررسی تأخیر برشی در سیستم لوله قاب بندی شده و لوله مهاربندی شده اندرکنش بین خاک و سازه نیز جهت بررسی تأثیر آن بر تأخیر برشی در نظر گرفته شده است. جهت لحاظ کردن اندرکنش بین خاک و سازه از مدل شمع، فنر و کمک فنر معادل (میرایی) استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی نقش پارامترهای مختلف بر روی پدیده تأخیر برشی بیانگر این مطلب است که استفاده از مهاربندی های بزرگ x شکل در سیستم های سازه ای لوله ای نسبت به دیگر تغییرات اعمال شده بر روی لوله قاب بندی شده تأثیر بیشتری در جهت کاهش تأخیر برشی خواهد داشت و نیز با در نظر گرفتن اندرکنش بین خاک و سازه از شدت پدیده تأخیر برش کاسته خواهد شد.