تحليل تقريبي سازه هاي بلند لوله قابي در برابر بارهاي جانبي سهمي شكل استاتيكي

Approximate Analysis of Framed Tube Structures for Static Parabolic Shape Lateral Loads

با توجه به افزايش و رشد جمعيت در شهرها، ساختمانهاي بلند و به ويژه سازه هاي لوله قابي براي مهندسان ساختمان جذاب بوده است. سازه هاي لوله قابي شبيه تيرهاي قوطي شكل يكسر گيردار عمل مي كنند و از آنجا كه عموماً ابعادي بزرگتر از ابعاد هسته هاي برشي دارند بنابراين مي توانند بطور موثرتري در برابر لنگرهاي واژگوني مقاومت كنند ولي با توجه انعطاف پذيري خمشي و برشي اعضاي قاب، عملكرد خمشي تيرهاي قاب با رخ دادن پديده لنگي برش پيچيده مي گردد كه اين موضوع بطور قابل توجهي روي توزيع تنش پانل هاي قاب تاثير مي گذارد و سختي جانبي قاب را كاهش مي دهد. در اين مقاله روشي كه ضرايب لنگي برش را براي پانل هاي بال و جان و براي بارگذاري هاي متمركز، گسترده يكنواخت و گسترده مثلثي ارائه نموده است، مورد بررسي و بازبيني قرار گرفته است و سپس ضرايب لنگي برش براي پانل هاي بال و جان براي بارگذاري سهمي شكل جانبي بدست آورده شده است. در پايان با تحليل يك سازه لوله قابي 40طبقه تحت بارگذاري سهمي شكل با استفاده از اين روش تقريبي و مقايسه آن با تحليل كامپيوتري ميزان خطا در تنش و تغيير مكان برآورد گرديده است كه نتايج كار بيانگر مناسب بودن اين روش براي مراحل اوليه كار تحليل و طراحي اين نوع سازه ها مي باشد.

According to increase of population in cities, tall buildings and especially framed tube structures have been become interesting for structural engineers. Framed structure act primarily like cantilevered box beams and since they generally have much larger lateral dimensions than the internal shear wall cores, they are more effective in resisting the overturning moments of the lateral loads. However, due to flexural and shear flexibilities of the frame members, the basic beam bending actions of the framed tubes are complicated by the occurrence of shear lag, which could significantly affect the stress distributions in the frame panels and reduce the lateral stiffnesses of the structures. In this paper, a method has been adapted to study the shear lag coefficients for web and flange panels and for point, uniform distributed and triangular distributed loadings and then, the shear lag coefficients for the web and the flange panels are obtained for the parabolic shape lateral loads. Finally, by analyzing a 40-story framed tube structure under parabolic Shape lateral loading using this approximation method and comparing it with computer analysis, the error value in stress and displacement is estimated. The results of the research indicate that this method is suitable for the initial stages of the analysis and design of these types of structures.