افزايش فضاي مفيد معماري ساختمان هاي بلند با استفاده از تحليل تقريبي استاتيكي و در نظرگرفتن قاب محيطي بهمراه هسته برشي

با توجه به ازدياد جمعيت و همچنين وسعت بهينة شهرها لازم است كه از زمين به نحو مطلوبي استفاده گردد. ساختمانهاي بلند يك راه حل خوب و اقتصادي براي اسكان جمعيت، مشاغل، ادارات و غيره در يك وسعت كم از زمين مي باشد، كه مي تواند علاوه بر شكوه و جلوة زيباي خود، به برنامه ريزان شهري نيز كمك به سزايي نمايد.از طرفي نياز به فضاي خالص نشيمن در زيربناهاي ساختمان نياز به ارائه سيستمي براي ساختمانهاي بلند مي باشد تا علاوه برحل مشكل فضاي معماري پاسخگوي مناسبي جهت بارهاي وارده جانبي باشد در اين تحقيق روشي جهت نيل به اين اهداف ارائه مي شود.يكي از روش هاي افزايش فضاي مفيد معماري ساختمان و فضاي نشيمن خالص استفاده از قاب محيطي مي باشد.دو ضعف عمده قاب محيطي تغير مكان زياد و لنگي برشي محل اتصال گوشه هاي ساختمان مي باشد. جهت برطرف كردن اين ضعف سيستم تركيبي قاب محيطي، هسته مركزي و مهار بازويي و كمربند خرپايي مي باشدكه براي ساختمانهاي بلند استفاده مي شود. در اين روش قاب محيطي با چهار صفحه ارتوتروپيك با مقطع قوطي شكل معادل سازي گرديده و اندركنش قاب محيطي و هسته مركزي با سيستم مهار بازويي و كمربند خرپايي، به صورت فنر پيچشي در محل قرارگيري مهار بازويي و كمربند خرپايي مدل شده است. فنر پيچشي در خلاف جهت دوران ناشي از بارهاي وارد عمل مي كند.توابع تغيير شكل هاي محوري در بال و جان را به ترتيب از درجه 2 و 3 در نظر گرفته شده است. سپس با نوشتن انرژي پتانسيل كل سازه و مينيمم كردن آن نسبت به جابه جايي جانبي و زاويه دوران ديافراگم به معادلات حاكم دست يافته، با استفاده از معادلات حاكم و مينيمم نمودن انرژي كل سيستم نسبت به ضرائب لنگي برشي، مقادير تغيير شكل هاي محوري، سختي خمشي، تنش هاي محوري و جا به جايي جانبي در ارتفاع سازه بدست آمده است. با مثال ارائه شده، سادگي و در عين حال دقت قابل قبول اين روش مشخص گرديده است. با استفاده از روش معرفي شده مي توان درك مناسبي از رفتار كلي سازه داشت.و علاوه بر آن با قراردادن ستون ها در پيرامون سازه كه درشكل( 1) نشان داده شده فضاي معماري خالص نشيمن در ساختمان ها به طور قابل توجهي افزايش مي يابد.