ارائه‌ي ضرايب بازتاب و بزرگنمايي تغيير مكان و مقايسه رفتار ديناميكي سازه‌هاي بلند با سيستم لوله‌اي و سيستم مهاربند بازويي روي خاك انعطاف پذير

Base Shear Coefficients and Displacement Amplification Factors of Tall Buildings with Tubular and Outrigger Bracing Systems on Flexible Soil

امروزه در سرتاسر دنيا دو سيستم سازه‌اي لوله‌اي و مهاربند بازويي به عنوان سيستم‌هاي متعارف در ساختمان‌هاي بلند، جهت تامين پايداري و سختي لازم در برابر نيروهاي جاتبي كنترل تغيير مكان نسبي و لرزش، زلزله يا طوفان‌هاي شديد شناخته شده است. از سوي ديگر با افزايش ارتفاع و تامين سختي جانبي مورد نياز در اينگونه ساختمان‌ها، اهميت انعطاف پذيري خاك تكيه گاهي ساختمان و تغيير مكان‌هاي ناشي از آن بيشتر مي‌شود. هدف اين مقاله مطالعه رفتار لرزه‌اي ساختمان‌هاي بلند با سيستم‌هاي لوله‌اي و مهاربند بازويي با يك يا دو كمربند محيطي براساس كنترل تغيير مكان جانبي روي خاك‌هاي سخت و نرم است. براي اين منظور طيف وسيعي از ساختمان‌هاي 10 تا 50 طبقه فلزي با اين دو سيستم سازه‌اي مورد تحليل ديناميكي تاريخچه زماني قرار گرفته و حداكثر برش پايه و تغيير مكان جانبي بام آن‌ها محاسبه مي‌گردد. همچنين براي مقايسه بيشتر وزن فولاد مصرفي در دو سيستم مورد مقايسه قرار مي‌گيرد و از طرفي نتيجه گرفته مي‌شود كه طيف طرح استاندارد 2800 در ساختمان‌هاي بلند براي اين دو سيستم دست بالا بوده و در مجموع سيستم لوله‌اي اقتصادي‌تر از سيستم مهاربازويي سختي و مقاومت مورد نياز را تامين مي‌كند.

Currently, the framed-tube and outrigger-braced systems are known as two conventional load bearing systems in tall buildings. These structural systems can be used in tall buildings with high efficiency to provide the necessary lateral stiffness and strength against lateral forces due to earthquakes or strong storms. On the other hand, increasing the stiffness of these structures augments the relative importance of flexibility of the underlying soil and the resulting added displacements. This paper aims to study the seismic behavior of framed-tube and outrigger-braced tall buildings on flexible soil in comparison to a rigid base. For this purpose, a range of 10 to 50-storey steel buildings with both structural systems on flexible and rigid bases are analyzed dynamically and the maximum base shear and lateral roof displacement are calculated. Also for comparing the benefit of each system, the total weight of steel used per system in each case is calculated. Results indicated that the design spectrum of Standard 2800 overestimates the response of the studied systems. Overall, the tubular system more economically provides the necessary stiffness and strength of the building system.