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

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 توام 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 تاثیر 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.