بررسی رفتار ساختمان های بلند لوله ای فولادی همراه با کلاهک خرپایی

امروزه با گسترش روز افزون ساخت سازه های بلند به عنوان نمادی از پیشرفت و توسعه تکنولوژی و اقتصادی کشورها، ضرورت انتخاب سیستم هایی جهت تحمل بار جانبی ناشی از باد و زلزله بگونه ای که به شکل بهینه با کمترین مصالح بیشترین سختی و بهترین عملکرد را ایجاد کند، بیش از بیش مورد توجه قرار گرفته است. در این میان سیستم های لوله ای که اولین بار توسط فضلور خان ابداع شد، از پر بازده ترین سیستم ها در ساختمان های بلند محسوب می گردند، به نحوی که در اغلب سازههای بلند دنیا یکی از اشکال مختلف این سیستم مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم لوله ای متشکل از ستون های نزدیک بهم و تیرهای عمیق پیرامونی می باشد. در این سیستم ها با افزایش تعداد طبقات، تغییر مکان نسبی جانبی افزایش می یابد، بنابراین سیستم لولهای به تنهایی جوابگوی کنترل تغییرمکان جانبی نمی باشد. همچنین ضعف عمده این سیستم ها لنگی برش می باشد، بدین معنی که وقتی سازه تحت نیروی جانبی قرار می گیرد، ستونهای سازه تحت تنش یکنواختی قرار نمی گیرند، در نتیجه از ظرفیت ستونها به اندازه کافی استفاده نمی شود. برای حل مشکل لنگی برش راه حل های مختلفی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از سیستم لوله ی مهاربندی شده و سیستم لولهی دسته بندی شده است. همچنین در این پایان نامه با توجه به اینکه در سازه های لوله ای بسیار بلند استفاده از بادبندی به تنهایی در کنترل تغییرمکان جانبی سازه موثر نمی باشد، از ترکیب سیستم لوله ای بادبندی شده و با لوله داخلی و یا سیستم کلاهک خرپایی استفاده شده است. در این راستا با در نظر گرفتن سیستم های لوله ای مهاربندی شده همراه با لوله داخلی و کمربند¬خرپایی به بررسی رفتار آنها تحت بار باد و زلزله پرداخته می شود. به منظور بررسی سیستم ترکیبی لوله ای همراه با مهاربند و کلاهک خرپایی هشت سیستم ترکیبی با ارتفاع 24 و 48 و 72 طبقه در نظر گرفته شده اند و پس از تحلیل تحت اثر نیروی جانبی (زلزله و باد) ، با یکدیگر مقایسه گردیدهاند. این سیستم های ترکیبی عبارتند از: سیستم لوله ی خارجی همراه با لوله ی داخلی، سیستم لوله ی خارجی مهاربندی شده با سیستم لوله ی داخلی، سیستم لوله ی خارجی همراه با لوله ی داخلی و کلاهک خرپایی، سیستم لوله ی خارجی مهاربندی شده همراه با سیستم لوله ی داخلی و کلاهک خرپایی، سیستم لوله ی دسته بندی شده.، سیستم لوله ی دسته بندی شده همراه با لوله ی خارجی مهاربندی شده، سیستم لوله ی دسته بندی شده همراه با کلاهکخر پایی، سیستم لوله ی دسته بندی شده همراه با سیستم لوله ی خارجی مهاربندی و لوله ی داخلی و کلاهک خرپایی. نتایج تحلیل کامپیوتری نشان می¬دهد که سیستم لوله ی دسته بندی شده همراه با تیرهای عمیق محیطی بیشترین تاثیر را در کاهش لنگی برش در بال و جان دارد. همچنین سیستم لوله ی دسته بندی شده ی مهاربندی شده همراه با کلاهک خرپایی موثرترین سیستم در کنترل تغییرمکان جانبی سازههای لولهای می باشد.