بررسی تأثیر هندسۀ پلان ساختمان‌های بلند با سازۀ دایاگرید بر رفتار سازه‌ای آن‌ها در برابر بار جانبی زلزله

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد فناوری معماری دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشیار دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی

3 استادیار دانشکدۀ معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.29252/soffeh.30.1.43
چکیده

به دست آوردن درک شهودی رفتار سازه­ای فرم­های معماری همواره برای معماران مسئله­ای با­اهمیت بوده است. در دورۀ مدرن رابطۀ نزدیکی میان معمار و مهندس سازه در طراحی ساختمان بلند وجود داشته که، در پی کمرنگ شدن آن در دورۀ حاضر، کارایی سازه­ای فرم­های ساختمان بلند کاهش یافته است. ازآنجاکه هزینه­های بخش سازه در حدود یک­سوم هزینه­های ساخت است، دقت در ملاحظات سازه­ای در طرح اولیه و توجه به عملکرد سازه­ای در فرایند تولید فرم موجب صرفه­جویی چشمگیری در هزینه­های پروژه خواهد شد.در این پژوهش هدف یافتن تأثیرات فرم معماری بر رفتار سازه­ای است تا به تیم طراحی ساختمان بلند در مرحلۀ کانسپت در استفاده از گزینه­های با عملکرد سازه­ای مناسب یاری کند. ابتدا در محیط پارامتریک فرم­های متنوعی با متغیرهای پلان کف، بام، و نحوۀ شکل­گیری عمودی تولید می­شوند. سپس سازۀ خارجی دایاگرید فلزی بر روی پوستۀ هر فرم اعمال می­شود و بار جانبی زلزله به روش استاتیکی به این سازه­ها اعمال و رفتار سازه­ای فرم­های تولیدشده ارزیابی می­شود. نتایج این پژوهش نشان می­دهد که کمترین میزان جابه­جایی بالاترین تراز در میان همۀ فرم­ها در فرم با پلان کف 6ضلعی و بام 3ضلعی (7% کمتر از میانگین) است و بیش از آنکه جابه­جایی بالاترین تراز به وزن کل بستگی داشته باشد، به هندسۀ پلان سازنده فرم­ها بستگی دارد. در بین فرم­هایی که از یک نوع پلان بام و کف تشکیل شده بودند، کمترین میزان جابه­جایی در بالاترین تراز، در فرم 8ضلعی (6% کمتر از میانگین) است. فرم­های با پلان کف و بام 8 و 12ضلعی وزن کل و جابه­جایی بالاترین تراز کمتری نسبت به سایر فرم­ها دارند که می­توان گفت بهترین و فرم با پلان سقف و کف 3ضلعی بدترین رفتار سازه­ای را از خود نشان می­دهند.