مطالعه اثر رانش معکوس در سازه‌های بلند دارای هسته مقاوم بتن‌آرمه با در نظر گرفتن اثر تغییر شکل‌های برشی

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه سمنان

2 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

سیستم هسته مقاوم بتن‌آرمه به دلیل داشتن سختی و مقاومت بالا، یکی از سیستم‌های جانبی مقاوم سازه‌ای مناسب و کارآمد برای مقابله با نیروهای جانبی باد و زلزله در سازه‌های با ارتفاع بلند محسوب می‌شود. از سوی دیگر در طراحی سازه‌های بلند وجود یک یا چند طبقه زیرزمین به دلیل ملاحظات معماری و یا سازه‌ای امری است که در اکثر ساختمان‌ها مشاهده می‌گردد. وجود طبقات تحتانی زیر تراز زمین که توأم با به‌کارگیری دیوارهای بتن‌آرمه پیرامونی به‌عنوان دیوارهای حائل، برشی و یا هر دو عملکرد می‌باشد در کنار وجود هسته مقاوم بتن‌آرمه باعث بروز پدیده‌ای به نام اثر رانش معکوس در این‌گونه سازه‌ها می‌شود. این پدیده که بر اثر وجود سختی زیاد دیوارهای بتن‌آرمه پیرامونی همراه با دیافراگم تراز زمین حادث می‌گردد باعث می‌شود که در هنگام اعمال نیروهای جانبی و انتقال آن به هسته یک نیروی معکوس از طرف دیافراگم ذکر شده به هسته وارد شده و عملکرد آن را در این ناحیه تحت تأثیر شدید قرار دهد. مرور تحقیقات پیشین بیانگر آن است که نسبت‌های سختی و نسبت‌های ابعادی ریشه ساختمان نقش مستقیم در میزان نیروی به وجود آمده دارند. در این تحقیق به بررسی نقش تغییر شکل‌های برشی هسته در پدیده ذکر شده پرداخته و با بررسی این عامل روابطی را برای برآورد این نیرو پیشنهاد نموده است. روابط تحلیلی به‌دست‌آمده با نتایج حاصل از یک تحلیل عددی مورد مقایسه قرار گرفته و حاکی از آن است که در موارد کاربردی صرف‌نظر نمودن از تغییر شکل‌های برشی خطای بزرگی در نتایج ایجاد نموده و لذا لحاظ نمودن اثر تغییر شکل‌های برشی با استفاده از روابط به‌دست‌آمده قابل توصیه می‌باشد.Study of Backstay Effect in Tall Buildings with Core Wall System by Involving of Shear DeformationMahdi Karimi1, Ali Kheyroddin2* and Hashem Shariatmadar3 1. Ph.D. Candidate of Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Iran 2. Professor, Structural Engineering Department, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Iran, *Corresponding Author, email: kheyroddin@semnan.ac.ir 3. Associate Professor, Structural Engineering Department, Faculty of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, IranKeywords: Core-Wall System, Stiff Concrete Box, Backstay Effect, Shear Deformation, Grade Level.

کلیدواژه‌ها


Kheyroddin, A. and Aramesh, S. (2012) Lateral Resisting Systems in Tall Buildings. Semnan University Press, Semnan, Iran (in Persian).
Bryan, S.S. and Coull, A. (1991) Tall Building Structures: Analysis And Design. John Wiley & Sons, New York.
Tocci, N. and Levi, S. (2012) Basement modeling in tall buildings: backstay effect. Structure Magezine, June, 23-24.
Karimi, M. and Kheyroddin, A. (2016) Study of backstay effect in tall buildings and presentation of governed relationships of structural behavior from this viewpoint. Proceedings of the 2nd National Conference on Iranian structural Engineering, Iran, Tehran, Amirkabir University (in Persian).
Moehle, J. (2015) Seismic Design of Reinforced Concrete Buildings. McGraw-Hill Education, New York.
Karimi, M. and Kheyroddin, A. (2015) Intrudoction and study of backstay effect in high-rise core-wall buildings. Iranian Concrete Institute, 59, 34-42 (in Persian).
Adebar, P. (2008) Design of high-rise core-wall buildings: a canadian perspective. Proceedings of the 14th World Conference on Earthquake Engineering, China, Beijing.
Rad, B.R. and Adebar, P. (2009) Seismic design of high-rise concrete walls: reverse shear due to diaphragms below flexural hinge. ASCE Journal of Structural Engineering, 135(8).
LATBSDC (2014) An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Design of Tall Buildings Located in the Los Angeles Region. Los Angeles Tall Buildings Structural Design Council, Los Angeles, USA.
PEER/ATC-72-1 (2010) Modeling and Acceptance Criteria for Seismic Design and Analysis of Tall Buildings. Applied Technology Council, Redwood City, California.
Kheyroddin, A. and Emami, E. (2016) Shear Walls. Semnan University Press, Semnan, Iran (in Persian).
Gere, J.M. and Timoshenko, S.P. (Ed.) (1991) Mechanics of Materials. Springer-Science+ Business Media, UK.
Office of Iranian National Building Regulations (2014) Iranian National Building Code, Devision 9: Design and Construction of Concrete Structures. Tehran, Iran (in Persian).
PEER/TBI (2017) Guidelines for Performance-Based Seismic Design of Tall Buildings. Pacific Earthquake Engineering Research Center as part of the Tall Buildings Initiative, Headquarters at the University of California, Berkeley.