تحلیل تقریبی سازه های بلند لوله قابی در برابر بارهای جانبی سهمی شکل استاتیکی

ا توجه به افزایش و رشد جمعیت در شهرها، ساختمانهای بلند و به ویژه سازه های لوله قابی برای مهندسان ساختمان جذاب بوده است. سازه های لوله قابی شبیه تیرهای قوطی شکل یکسر گیردار عمل می کنند و از آنجا که عموماً ابعادی بزرگتر از ابعاد هسته های برشی دارند بنابراین می توانند بطور موثرتری در برابر لنگرهای واژگونی مقاومت کنند ولی با توجه انعطاف پذیری خمشی و برشی اعضای قاب، عملکرد خمشی تیرهای قاب با رخ دادن پدیده لنگی برش پیچیده می گردد که این موضوع بطور قابل توجهی روی توزیع تنش پانل های قاب تاثیر می گذارد و سختی جانبی قاب را کاهش می دهد. در این مقاله روشی که ضرایب لنگی برش را برای پانل های بال و جان و برای بارگذاری های متمرکز، گسترده یکنواخت و گسترده مثلثی ارائه نموده است، مورد بررسی و بازبینی قرار گرفته است و سپس ضرایب لنگی برش برای پانل های بال و جان برای بارگذاری سهمی شکل جانبی بدست آورده شده است. در پایان با تحلیل یک سازه لوله قابی 40طبقه تحت بارگذاری سهمی شکل با استفاده از این روش تقریبی و مقایسه آن با تحلیل کامپیوتری میزان خطا در تنش و تغییر مکان برآوردگردیده است که نتایج کار بیانگر مناسب بودن این روش برای مراحل اولیه کار تحلیل و طراحی این نوع سازه ها می باشد.

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

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 40story 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.